論文の概要: Photon-echo synchronization and quantum state transfer in short quantum links
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.19064v1
- Date: Thu, 19 Mar 2026 15:55:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-20 17:19:06.245582
- Title: Photon-echo synchronization and quantum state transfer in short quantum links
- Title（参考訳）: 短絡量子リンクにおけるフォトン-エコ同期と量子状態移動
- Authors: Hong Jiang, Carlos Barahona-Pascual, Juan José García-Ripoll,
- Abstract要約: 短い量子リンク状態は実験的に関係があるが理論的には未解明である。
短絡に結合したエミッタは、コヒーレント光子エコーによって駆動される自同期Rabi発振に自然にロックされることを示す。
その結果、量子状態伝達のエンジニアリングリソースとしてフォトン-エチョ同期が確立された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.6022738589012264
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The short quantum link regime, where the photon travel time $τ$ is comparable to the emitter lifetime $1/γ$, is experimentally relevant but theoretically underexplored: existing few-mode descriptions lose validity as retardation and multimode effects become significant. Using a Delay Differential Equation (DDE) framework that admits exact analytical solutions from the single-mode cavity limit to the multimode waveguide continuum, we show that emitters coupled to a short link spontaneously lock into self-synchronized Rabi oscillations driven by coherent photon echoes, breaking the link's discrete time-displacement symmetry. The resulting spectral structure -- persistent quasi-dark states and vacuum Rabi splitting, including in the superstrong coupling regime -- enables efficient quantum state transfer (QST): benchmarking three protocols across the full $γτ$ parameter space, we find that STIRAP exploits the quasi-dark-state structure to achieve a quadratic infidelity floor $\mathcal{O}((γτ)^2)$, outperforming both SWAP (linear error $\mathcal{O}(γτ)$) and wavepacket engineering for $γτ\lesssim 1.44$, even in regimes where retardation cannot be neglected. These results establish photon-echo synchronization as an engineering resource for quantum state transfer, with DDE modeling providing the exact analytical predictions needed to design and optimize short-link experiments on current circuit-QED hardware.
- Abstract（参考訳）: 光子移動時間のτ$がエミッター寿命の1/γ$に匹敵する短い量子リンク状態は、実験的に関係するが理論的には未解明である: 既存の数モード記述は、遅延や多重モード効果が重要になるにつれて有効性が失われる。
単一モードキャビティ限界からマルチモード導波管連続体への正確な解析解を許容する遅延微分方程式(DDE)フレームワークを用いて、短絡に結合されたエミッタが、コヒーレント光子エコーによって駆動される自同期Rabi発振に自然にロックされ、リンクの離散時間変位対称性を破ることを示す。
結果として生じるスペクトル構造 -- 超強結合状態を含む永続的準暗黒状態と真空的ラビ分裂は、効率的な量子状態移動を可能にする(QST)。 完全な$γτ$パラメータ空間にわたって3つのプロトコルをベンチマークすると、STIRAPは準暗黒状態構造を利用して二次的不忠実性フロアを$\mathcal{O}((γτ)^2)$にし、SWAP(線形誤差$\mathcal{O}(γτ)$)とウェーブパックエンジニアリングを$γτ\lesssim 1.44$で上回る。
これらの結果は量子状態伝達のための技術資源としてフォトン-エチョ同期を確立し、DDEモデリングは現在の回路QEDハードウェア上でのショートリンク実験の設計と最適化に必要な正確な解析的予測を提供する。
関連論文リスト
- Asynchronous Multi-photon Interference for Quantum Networks [0.0]
高度な量子通信プロトコルは、遠く離れたノードで生成された光子間の高可視性量子干渉を必要とする。
別のアプローチでは、連続波(CW)光子ペア源を用い、時間的不明瞭性は後選択検出イベントによって強制される。
我々は,CW体制における時間分解多光子干渉を定量的に記述する理論的枠組みを開発する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-24T16:07:38Z) - Quantum Algorithm Framework for Phase-Contrast Transmission Electron Microscopy Image Simulation [0.16114012813668935]
本稿では、位相コントラスト透過電子顕微鏡(CTEM)画像形成をシミュレーションするための量子アルゴリズムフレームワークを提案する。
このフレームワークは、CTEM理論から量子回路への物理地上マッピングを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-13T20:26:27Z) - Parallel Complex Diffusion for Scalable Time Series Generation [50.01609741902786]
PaCoDiは周波数領域における生成モデリングを分離するスペクトルネイティブアーキテクチャである。
本研究では,PaCoDiが生成品質と推論速度の両方において,既存のベースラインを上回っていることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-10T14:31:53Z) - Real-Time Iteration Scheme for Dynamical Mean-Field Theory: A Framework for Near-Term Quantum Simulation [0.0]
動的平均場理論(DMFT)自己整合方程式を解くための時間領域反復方式を提案する。
実時間や周波数空間で動作する従来のDMFT手法とは異なり,本手法は実時間量で直接動作する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-01-27T18:59:00Z) - Chiral Interaction Induced Near-Perfect Photon Blockade [5.882819915064084]
カイラル相互作用は導波路-キャビティ量子電磁力学系におけるほぼ完全な光子遮断を誘導できることを示す。
我々の研究は、ほぼ完璧なPB効果を高い単光子伝送で達成するための代替手段を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-14T08:01:42Z) - Finite Pulse-Time Effects in Long-Baseline Quantum Clock Interferometry [45.73541813564926]
我々は、内部時計遷移とともに非局在化された$-$となる量子中心の$-$の相互作用を研究する。
提案した量子時計干渉計は、様々な光学場からの摂動に対して安定であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-25T18:00:03Z) - Hyper-entanglement between pulse modes and frequency bins [101.18253437732933]
2つ以上のフォトニック自由度(DOF)の間の超絡み合いは、新しい量子プロトコルを強化し有効にすることができる。
パルスモードと周波数ビンとの間に超絡み合った光子対の生成を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-24T15:43:08Z) - Experimental realization of deterministic and selective photon addition in a bosonic mode assisted by an ancillary qubit [33.7054351451505]
ボソニック量子誤り訂正符号は、主に単一光子損失を防ぐために設計されている。
エラー修正には、エラー状態 -- 逆のパリティを持つ -- をコード状態にマッピングするリカバリ操作が必要です。
ここでは、ボソニックモード上での光子数選択同時光子加算演算のコレクションを実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-22T23:32:21Z) - Comparison of the semiclassical and quantum optical field dynamics in a
pulse-excited optical cavity with a finite number of quantum emitters [0.0]
フォトニックキャビティに埋め込まれた1組のN$量子エミッタのスペクトルおよび時間応答について検討した。
光モードのウィグナー関数は、異なるシナリオに対して計算され、光場の量子状態を分析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-11T15:56:17Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。