論文の概要: $1/N^2$ Precision Interferometry with Collectively Enhanced Atomic Mirror

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.28471v1
• Date: Mon, 30 Mar 2026 14:10:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-31 23:18:45.435893
• Title: $1/N^2$ Precision Interferometry with Collectively Enhanced Atomic Mirror
• Title（参考訳）: 原子鏡を用いた1/N^2$精密干渉計
• Authors: Yuan Liu, Ke-Mi Xu, Hong-Bo Sun, Linhan Lin,
• Abstract要約: 我々は、集合的に拡張された量子ミラー(CEAM)で要求を回避できるパラダイムを導入する。 このプロトコルでは、量子資源は協調的な光学応答に由来し、絡み合った状態の準備を必要としない。 我々の手法は位置と結合障害に対して堅牢であり、集積フォトニックシステムにおける超感度量子メトロジーへの実践的な経路を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.700035538228459
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum metrology exploits quantum resources to enhance measurement precision beyond the classical limit. Conventional protocols normally rely on the preparation of delicate quantum states to acquire these resources, posing a major challenge for scaling and robustness. Here we introduce a paradigm that circumvents this requirement with a collectively enhanced quantum mirror (CEAM), i.e., a mesoscopic array of $N$ atoms coupled to a semi-infinite waveguide. When injecting single photons into the waveguide and estimating the CEAM-boundary distance from the reflection phase, a $1/N^2$ precision scaling can be obtained, which surpasses the Heisenberg limit. In this protocol, the quantum resource stems from the cooperative optical response, requiring no entangled state preparation. Our scheme is robust against positional and coupling disorder, offering a practical route to ultra-sensitive quantum metrology in integrated photonic systems.
• Abstract（参考訳）: 量子気象学は古典的限界を超える測定精度を高めるために量子資源を利用する。 従来のプロトコルは通常、これらのリソースを取得するための繊細な量子状態の準備に依存しており、スケーリングとロバスト性において大きな課題となっている。 ここでは、半無限導波路に結合した$N$原子のメソスコピックアレイであるCEAMを用いて、この要求を回避できるパラダイムを導入する。 導波路に単一光子を注入し、反射相からCEAM境界距離を推定すると、ハイゼンベルク限界を超える1/N^2$精度のスケーリングが得られる。 このプロトコルでは、量子資源は協調的な光学応答に由来し、絡み合った状態の準備を必要としない。 我々の手法は位置と結合障害に対して堅牢であり、集積フォトニックシステムにおける超感度量子メトロジーへの実践的な経路を提供する。

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