論文の概要: Broadcasting quantum nonlinearity in hybrid systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.19610v1
• Date: Tue, 27 Jan 2026 13:44:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-28 15:26:51.335568
• Title: Broadcasting quantum nonlinearity in hybrid systems
• Title（参考訳）: ハイブリッドシステムにおける量子非線形性の放送
• Authors: Alisa D. Manukhova, Andrey A. Rakhubovsky, Radim Filip,
• Abstract要約: 光による相互作用を用いて非線形な非線形動作を線形システムにブロードキャスト可能であることを示す。 非線形系への非線形放送の実証実験において,光学共振型機械発振器を非線形性の柔軟な源として評価した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Linear oscillators contribute to most branches of contemporary quantum science. They have already successfully served as quantum sensors and memories, found applications in quantum communication, and hold promise for cluster-state-based quantum computing. To master universal quantum processing with linear oscillators, an unconditional nonlinear operation is required. We propose such an operation using light-mediated interaction with another system that possesses a nonlinearity equivalent to more than a quadratic potential. Such a potential grants access to a nonlinear operation that can be broadcast to the target linear system. The nonlinear character of the operation can be verified by observing adequate negative values of the target system's Wigner function and the squeezing of the variance of a certain nonlinear combination of the quadratures below the thresholds attainable by Gaussian states. We explicitly evaluate an optically levitated mechanical oscillator as a flexible source of nonlinearity for a proof-of-principle demonstration of the nonlinearity broadcasting to linear systems, for example, mechanical oscillators or macroscopic atomic spin ensembles.
• Abstract（参考訳）: 線形発振器は現代の量子科学のほとんどの分野に寄与する。 彼らはすでに量子センサやメモリとして成功し、量子通信の応用を見つけ、クラスタ状態ベースの量子コンピューティングの約束を守りました。 線形発振器を用いた普遍量子処理をマスターするには、非条件非線形演算が必要である。 二次ポテンシャル以上の非線形性を持つ他のシステムとの光媒介相互作用を用いた演算を提案する。 このようなポテンシャルは、対象の線形システムにブロードキャスト可能な非線形操作へのアクセスを許可する。 演算の非線形特性は、目標系のウィグナー関数の適切な負の値と、ガウス状態によって達成可能なしきい値の下にあるある種の非線形結合のばらつきを観測することによって検証することができる。 線形系への非線形放送の実証実験(例えば、機械発振器やマクロな原子スピンアンサンブル)において、非線形のフレキシブルな源として光学共振器を明示的に評価した。

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