論文の概要: Dual-use quantum hardware for quantum resource generation and energy storage

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.21913v1
• Date: Thu, 23 Apr 2026 17:57:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-24 14:40:06.813666
• Title: Dual-use quantum hardware for quantum resource generation and energy storage
• Title（参考訳）: 量子資源生成とエネルギー貯蔵のためのデュアルユース量子ハードウェア
• Authors: Vaibhav Sharma, Yiming Wang, Shouvik Sur,
• Abstract要約: 量子状態の高速な生成のためのプロトコルは、同時に量子電池に集団的優位性を持たせることができることを示す。 本稿では, 量子電池充電と量子センシングを両立可能な, 超伝導回路上でのハードウェア統合プロトコルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.508490453509975
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Quantum resources such as entanglement form the backbone of quantum technologies and their efficient generation is a central objective of modern quantum platforms. Independently, quantum batteries have emerged as nanoscale devices that utilize collective quantum effects to store energy with a charging advantage over classical strategies. Here, we show that these two pursuits can co-exist: protocols for fast generation of resourceful quantum states can simultaneously charge a quantum battery with a collective advantage, and conversely, a quantum battery protocol with a charging advantage can produce resource-rich states. Using this connection, we propose an integrated hardware protocol on superconducting circuits in which each experimental run can interchangeably accomplish either quantum battery charging, or quantum sensing through generation of metrologically useful states. Our results establish that quantum resources and stored energy are distinct yet co-producable quantities, opening the door to modular quantum architectures that dynamically switch between sensing and energy-storage functions, thereby producing additional functionalities without extra hardware cost.
• Abstract（参考訳）: 絡み合いのような量子資源は量子技術のバックボーンを形成し、その効率的な生成は現代の量子プラットフォームの中心的な目的である。 独立して、量子電池は古典的な戦略よりもエネルギーを蓄えるために集合量子効果を利用するナノスケールデバイスとして登場した。 ここでは、これらの2つの追求が共存可能であることを示す: 資源に富んだ量子状態の高速生成のためのプロトコルは、集合的な利点で同時に量子電池を充電することができ、逆に、充電の利点を持つ量子電池プロトコルは、資源に富む状態を生成することができる。 この接続を用いて、各実験走行が量子電池充電または量子センシングのいずれかを相互に達成可能な超伝導回路上の集積ハードウェアプロトコルを提案する。 以上の結果から, 量子資源と貯蔵エネルギーは相変わらず共生可能な量であり, センサ機能と蓄エネルギー機能を動的に切り替えるモジュール型量子アーキテクチャへの扉を開くことで, 余分なハードウェアコストを伴わずに, さらなる機能を実現することが確認された。

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