論文の概要: Enhanced Dark Matter Quantum Sensing via Geometric Phase
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.23599v1
- Date: Tue, 24 Mar 2026 18:00:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-26 21:06:10.964244
- Title: Enhanced Dark Matter Quantum Sensing via Geometric Phase
- Title(参考訳): 幾何学的位相によるダークマター量子センシング
- Authors: Xiaolin Ma, Jie Sheng,
- Abstract要約: 本稿では,標準量子限界を超える結合量子ビットオシレータシステムに対する量子センシングプロトコルを提案する。
クォービットを弱い暗黒物質背景下で自由に進化させる代わりに、我々は大きなコヒーレントな変位と、進化プロトコル内でのスクイーズ操作を組み合わせる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.7367324921398737
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a quantum sensing protocol for coupled qubit-oscillator systems that surpasses the standard quantum limit by exploiting a geometric phase for dark matter searches. Instead of letting the qubit evolve freely under a weak dark matter background, we combine large coherent displacements and squeezing operations within the evolution protocol, thereby mapping the signal onto an enhanced geometric phase. This new protocol increases the quantum Fisher information to surpass standard quantum limit and leads to a substantial improvement in dark photon and axion detection sensitivity, opening a new paradigm for cavity-based dark matter detection.
- Abstract(参考訳): ダークマター探索のための幾何位相を利用することで、標準量子限界を超える結合量子ビットオシレータシステムに対する量子センシングプロトコルを提案する。
弱いダークマターの背景の下で量子ビットを自由に進化させる代わりに、我々は大きなコヒーレントな変位と、進化プロトコル内でのスクイーズ操作を組み合わせて、信号が拡張された幾何学的位相にマッピングする。
この新しいプロトコルは量子フィッシャー情報を標準量子限界を超え、ダーク光子とアクシオン検出感度を大幅に向上させ、キャビティベースのダークマター検出の新しいパラダイムを開拓する。
関連論文リスト
- Information-Scrambling-Enhanced Quantum Sensing Beyond the Standard Quantum Limit [24.972499920814034]
超伝導量子プロセッサ上に実装されたスケーラブルでスクランブル型量子センシングプロトコルを実験的に実証した。
量子情報のスクランブルを利用して、このプロトコルは局所的な相互作用を非局在化された気象学的に有用な相関に変換し、ロバストな信号増幅を可能にする。
この研究は、有望な実験プラットフォームによる実用的な量子センシングの利点への、容易にスケーラブルな道を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-12-24T13:05:34Z) - Implementing a Universal Set of Geometric Quantum Gates through Dressed-State assisted STA [39.27725073249277]
マイクロ波により駆動される2レベルシステムにおける単一量子ゲートの実装を解析する。
我々は, 動的位相をキャンセルして, 純粋に幾何学的操作を得る方法を示す。
我々は、このプロトコルを拡張して、2量子でないゲートを構築し、スケーラブルな量子情報処理の実現可能性を強調した。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-09-10T16:14:34Z) - Optimized quantum sensor networks for ultralight dark matter detection [0.0]
ダークマター (DM) は、基礎物理学において最も説得力のない未解決問題の一つである。
超軽量DMフィールドに対する感度を高めるために,ネットワークベースの量子センサアーキテクチャを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-05-27T13:38:59Z) - Heralded High-Dimensional Photon-Photon Quantum Gate [4.602787223342753]
2つの個々の光子間の量子ゲートを実現するための大きな障害は、線形媒体における光子間の直接相互作用の制限である。
任意の次元の2つのフォトニック量子ビットに対して、制御位相フリップ(CPF)ゲートのエンタングルゲートを実現するためのプロトコルを提案する。
我々は,少なくとも13個の2量子エンタングゲートを必要とする4次元のqudit-qudit CPFゲートを実現することにより,このプロトコルを実験的に実証した。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-07-23T10:00:12Z) - Quantum Enhancement in Dark Matter Detection with Quantum Computation [0.0]
量子ビットを用いた暗黒物質検出実験において,信号速度を大幅に向上させる新しい手法を提案する。
信号レートが$n_rm q2$に比例し,$n_rm q2$がセンサ量子ビット数であることを示す。
かなりの数のセンサ量子ビットによる暗黒物質検出では、信号速度の大幅な増加が期待できる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-11-17T09:36:14Z) - Integrated Quantum Optical Phase Sensor [48.7576911714538]
ニオブ酸リチウム薄膜で作製したフォトニック集積回路について述べる。
我々は2階非線形性を用いてポンプ光と同じ周波数で圧縮状態を生成し、回路制御と電気光学によるセンシングを実現する。
このようなチップ上のフォトニクスシステムは、低消費電力で動作し、必要なすべての機能を1つのダイに統合することで、量子光学センサーの新たな機会が開けることを期待している。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-19T18:46:33Z) - Protecting the quantum interference of cat states by phase-space
compression [45.82374977939355]
独自の位相空間干渉特性を持つキャット状態は、量子力学を理解するための理想的な候補である。
これらは光子損失に非常に敏感であり、必然的にガウスの量子的非ガウス的特徴を減少させる。
ここでは,猫状態の位相空間分布を圧縮することにより,これらの非ガウス的特徴を保護する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-02T16:06:40Z) - Experimental Multi-state Quantum Discrimination in the Frequency Domain
with Quantum Dot Light [40.96261204117952]
本研究では,8つの非直交状態間で最適な識別を行うために,時間多重化戦略を用いたプロトコルの実験的実現について述べる。
この実験は、カスタム設計のバルク光学分析装置と、ほぼ決定論的ソリッドステートソースによって生成される単一光子の上に構築された。
我々の研究は、より複雑な応用の道を切り開いて、高次元量子符号化および復号化操作への新しいアプローチを提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-17T12:59:09Z) - A hybrid quantum image edge detector for the NISQ era [62.997667081978825]
本稿では,量子人工ニューロンのアイデアに基づく量子エッジ検出のハイブリッド手法を提案する。
提案手法は, 量子コンピュータ, 特に現在ノイズの多い中間量子時代において, 実際に実装することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-22T22:02:09Z) - Entanglement transfer, accumulation and retrieval via quantum-walk-based
qubit-qudit dynamics [50.591267188664666]
高次元システムにおける量子相関の生成と制御は、現在の量子技術の展望において大きな課題である。
本稿では,量子ウォークに基づく移動・蓄積機構により,$d$次元システムの絡み合った状態が得られるプロトコルを提案する。
特に、情報を軌道角運動量と単一光子の偏光度にエンコードするフォトニック実装について述べる。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-10-14T14:33:34Z)
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。