論文の概要: Theory of Two-Qubit $T_2$ Spectroscopy of Quantum Many-Body Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.18176v1
• Date: Wed, 18 Mar 2026 18:20:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-20 17:19:05.796524
• Title: Theory of Two-Qubit $T_2$ Spectroscopy of Quantum Many-Body Systems
• Title（参考訳）: 量子多体系の2Qubit$T_2$分光の理論
• Authors: Hossein Hosseinabadi, Pavel E. Dolgirev, Sarang Gopalakrishnan, Amir Yacoby, Eugene Demler, Jamir Marino,
• Abstract要約: 2ビットセンサに適切なパルスを印加することで、プローブされた環境の応答と雑音を分離できることを示す。 相補的な応用として,本手法がシステム内の異なる輸送系統を明確に区別することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.05131152350448099
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Multi-qubit quantum sensors are rapidly emerging as platforms that extend the capabilities of conventional single-qubit sensing. In this work we show how suitable pulse sequences applied to a two-qubit sensor enable separate extraction of the response and noise of a probed environment within a $T_2$ spectroscopy framework. By resorting to representative examples, we demonstrate that this approach can resolve the spatio-temporal spreading of correlations in a many-body system. In particular, the resulting correlated dephasing signal captures features such as the dispersion of low-energy excitations, which manifest as light-cone-like profiles in the propagation of correlations. We further show that non-equilibrium conditions, for instance those induced by external driving, can modify this profile by producing additional fringes outside the light-cone. As a complementary application, we demonstrate that the method clearly distinguishes between different transport regimes in the system, including ballistic spreading, diffusive broadening, and the crossover between them.
• Abstract（参考訳）: 従来の単一量子ビットセンシングの機能を拡張するプラットフォームとして,マルチキュービット量子センサが急速に普及している。 本研究では,2量子センサに適切なパルス列を印加することで,T_2$分光フレームワーク内で探触環境の応答と雑音を分離できることを示す。 代表的な例に頼って、多体系における相関の時空間拡散を解消できることを実証する。 特に、相関劣化信号は、相関の伝播において光円錐状のプロファイルとして現れる低エネルギー励起の分散のような特徴を捉えている。 さらに、例えば、外部駆動によって誘導される非平衡条件は、光円錐の外側に新たな縁を生じさせることで、このプロファイルを変更することができることを示す。 相補的な応用として, 弾道拡散, 拡散膨張, 相互交叉など, システム内の異なる輸送体制を明確に区別できることが示される。

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