論文の概要: Parameter trajectory engineering for state transfer and quantum sensing in non-Hermitian two-level systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.24032v1
- Date: Wed, 25 Mar 2026 07:47:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-26 21:06:11.187737
- Title: Parameter trajectory engineering for state transfer and quantum sensing in non-Hermitian two-level systems
- Title（参考訳）: 非エルミート二層系における状態伝達と量子センシングのためのパラメータ軌道工学
- Authors: Qi-Cheng Wu, Yan-Hui Zhou, Biao-liang Ye, Tong Liu, Yi-Hao Kang, Qi-Ping Su, Chui-Ping Yang,
- Abstract要約: トラジェクトリ設計が状態遷移対称性、ロバスト性、センシング性能をどのように支配するかを示す。
量子センシングのために、軌道工学は固有値ベースと固有状態ベースの両方のセンサにおける感度振幅、時間ウィンドウ、パラメータ選択性のチューニングを可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.8814423898242407
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Exceptional points (EPs) in non-Hermitian systems give rise to enhanced sensitivity and chiral state transfer, which are important for quantum technologies. Although parameter trajectories encircling EPs can control symmetric and chiral state transfer, their robustness against practical perturbations and their role in quantum sensing remain largely unexplored. Here, we study three time-modulated parameter loops in a non-Hermitian two-level system to show how trajectory design governs state-transfer symmetry, robustness, and sensing performance. Trajectories avoiding the EP support robust symmetric transfer, while those encircling the EP yield chiral transfer governed by the topological winding number, whose robustness depends on the distance to the EP and the encircling direction. For quantum sensing, trajectory engineering enables tuning of sensitivity amplitude, time window, and parameter selectivity in both eigenvalue-based and eigenstate-based sensors. Notably, eigenstate-based sensing achieves full parameter selectivity that is unattainable with eigenvalue-based methods. Our results establish a quantitative connection between trajectory topology and system dynamics, providing a unified framework for robust state-transfer protocols and high-performance quantum sensors.
- Abstract（参考訳）: 非エルミート系における例外点(EP)は、量子技術にとって重要な感度とキラル状態移動を引き起こす。
EPを囲むパラメータ軌道は対称状態転移やキラル状態転移を制御できるが、実際の摂動に対する頑健さと量子センシングにおけるその役割はほとんど解明されていない。
本稿では,非エルミート2レベルシステムにおける3つの時間変調パラメータループについて検討し,トラジェクトリ設計が状態遷移対称性,ロバスト性,センシング性能をどのように支配するかを示す。
EPを避けた軌道はロバストな対称移動をサポートし、EPを囲む軌道はトポロジカルな巻数によって支配されるキラル移動を生じさせ、そのロバスト性はEPと円周方向の距離に依存する。
量子センシングのために、軌道工学は固有値ベースと固有状態ベースの両方のセンサにおける感度振幅、時間ウィンドウ、パラメータ選択性のチューニングを可能にする。
特に固有状態に基づくセンシングは固有値に基づく手法では達成できない完全なパラメータ選択性を達成する。
本研究では,トラジェクトリトポロジとシステムダイナミクスの定量的な関係を確立し,ロバストな状態伝達プロトコルと高性能量子センサのための統一的なフレームワークを提供する。
関連論文リスト
- Non-Equilibrium Criticality-Enhanced Quantum Sensing with Superconducting Qubits [26.523015621022488]
量子的特徴の爆発により、古典的なセンサーの容量をはるかに超える精度で外部パラメータを推定できる。
量子臨界度は、プローブサイズに関してそのような拡張を達成するための資源として特定されている。
非平衡プローブは力学を応用し、幅広いパラメータの時間に対する量子強調精度を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-08-20T04:14:20Z) - Observation and Modulation of the Quantum Mpemba Effect on a Superconducting Quantum Processor [22.152087534616076]
非平衡量子多体系では、量子Mpemba効果(QME)が反直観現象として現れる。
超伝導プロセッサを用いたQMEの観測と制御について報告する。
本研究は、複数の制御可能なパラメータを持つ超伝導体上でのフレキシブルQME変調の最初の実演である。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-08-11T07:35:26Z) - Adaptive Bayesian Single-Shot Quantum Sensing [35.355128149649666]
変分量子センシングにおいて、プローブ量子システムはパラメータ化量子回路を介して生成される。
本稿では,ベイズ推定を用いて能動情報ゲインを最適化する適応プロトコルを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-22T11:35:27Z) - Quantum sensing of displacements with stabilized GKP states [41.94295877935867]
本稿では,2つの四面体変位センサの推定に,Gottesman-Kitaev-Preskill状態の安定化のためのプロトコルをどのように利用できるかを示す。
この安定化のおかげで、このセンサーはバックアクションを回避し、リセットせずに連続的に機能し、イテナント信号の検出に適している。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-06-25T17:18:50Z) - A Two-stage Optimization Method for Wide-range Single-electron Quantum Magnetic Sensing [24.34017006786999]
スピン系に基づく量子磁気センサは、前例のない感度で超弱磁場を検出するための新しいパラダイムとして登場した。
本研究では,2段階最適化手法を用いた新しいプロトコルの設計について報告する。
提案プロトコルは、制約付き全センシング時間予算の下で、NV中心電子スピンの単発読み出しの困難な状況下で開発され、評価される。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-06-16T13:28:32Z) - Shortcuts to adiabatic state transfer in time-modulated two-level non-Hermitian systems [0.3926357402982764]
非エルミート系の非スペクトル的性質は、エルミート系に相反しない興味深い効果をもたらす。
時間変調された2レベル非エルミタン系において,ロバストかつ高速な断熱状態伝達を実現するためのスキームを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-01T07:52:18Z) - Restoring Adiabatic State Transfer in Time-Modulated Non-Hermitian
Systems [0.0]
非エルミート系の例外点(EP)を動的に巻くと断熱性が達成できることを示す。
我々の発見は、量子領域と古典領域の両方で様々な波動操作プロトコルを進化させるという約束を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-23T12:53:16Z) - Multiparameter critical quantum metrology with impurity probes [0.0]
臨界量子量論の新しいパラダイムとして、2IKモデルを導入する。
既知の制御場を適用することにより,特異性を除去し,測定感度を回復できることを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-28T16:32:51Z) - Free-Fermionic Topological Quantum Sensors [0.0]
位相境界近傍の位相的エッジ状態を用いて量子増強センシングが可能であることを解析的に実証した。
対称性の破れや長距離の絡み合いは必須ではないが、量子増強センシングの究極の源となる主要な候補としてギャップ閉鎖が残っている。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-18T16:27:46Z)
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。