論文の概要: Intermittency and metastable dark states as a resource for continuous sensing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.26923v1
• Date: Tue, 26 May 2026 12:20:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-27 17:51:42.066079
• Title: Intermittency and metastable dark states as a resource for continuous sensing
• Title（参考訳）: 連続センシングの資源としての間欠性と準安定暗黒状態
• Authors: Robert Mattes, Igor Lesanovsky, Albert Cabot,
• Abstract要約: 実際には、放出されるクオンタのごく一部しか検出されず、達成可能な感度が低下する。 我々は、コヒーレント結合と散逸過程が競合する少ないレベルのシステムを考える。 両現象は検出に有用であるが,その相対的性能は検出効率に大きく依存している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quanta emitted by an open quantum system carry information about intrinsic parameters, enabling their estimation via continuous monitoring. In practice, however, only a fraction of the emitted quanta is detected, reducing the achievable sensitivity. Here, we consider few-level systems in which coherent couplings and dissipative processes compete, producing metastable dynamics characterized by emission intermittency or by the emergence of a dark state. We show that both phenomena can be beneficial for sensing but their relative performance depends strongly on the achievable detection efficiencies. Intermittent emission, marked by long alternating bright and dark periods, allows to achieve robustness with respect to inefficient detection and dephasing, whereas dark states yield significantly higher sensitivity at unit detection efficiency. Yet the latter are highly susceptible to losses. We quantify the impact of inefficient detection through the classical Fisher information of the emission record and benchmark it against the ultimate sensitivity encoded in the joint system-environment state. Finally, we demonstrate that maximum-likelihood estimators based on the observed emission record can effectively approach this sensitivity. We focus here on trapped-ion systems, however, the results extend to other quantum platforms in which similar emission dynamics can be observed.
• Abstract（参考訳）: オープン量子システムによって放出される量子は、固有のパラメータに関する情報を持ち、連続的な監視を通じてその推定を可能にする。 しかし実際には、放出されるクオンタのごく一部しか検出されず、達成可能な感度が低下する。 ここでは、コヒーレントカップリングと散逸過程が競合し、発光断続性や暗黒状態の出現によって特徴づけられる準安定動力学を創出する少数のシステムについて考察する。 両現象は検出に有用であるが,その相対的性能は検出効率に大きく依存している。 断続的な放出は、長く交互に変化する明るい周期と暗い周期によって特徴付けられ、非効率な検出とデファスティングに関して堅牢性を達成する一方、暗黒状態はユニット検出効率においてはるかに高い感度をもたらす。 しかし、後者は損失を受けやすい。 我々は、放射記録の古典的フィッシャー情報による非効率検出の影響を定量化し、それをジョイントシステム環境に符号化された究極の感度に対してベンチマークする。 最後に、観測された放射記録に基づく最大線量推定器が、この感度に効果的にアプローチできることを実証する。 ここでは閉じ込められたイオン系に焦点をあてるが、結果は同様の放出ダイナミクスを観測できる他の量子プラットフォームにまで拡張される。

関連論文リスト

• Entanglement advantage in sensing power-law spatiotemporal noise correlations [3.6347018475682087]
  相関信号(ノイズ)の探索における量子センサの基本的限界を計算する パワーローが緩やかに崩壊すると、スケーラブルな絡み合いの利点がもたらされる。 我々のプロトコルは、固体欠陥、超伝導回路、中性原子を含む最先端のセンシングプラットフォームを用いて実装することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-03-16T18:00:03Z)
• Nonclassical Driven-Dissipative Dynamics in Collective Quantum Optics [51.56484100374058]
  我々は、レーザー場によってコヒーレントに駆動され、フォトニック構造に結合された相互作用量子エミッタのアンサンブルについて研究する。 オフ共鳴仮想状態は、散逸によって人口が増加し、オープンシステムにおけるその役割を再定義する可能性がある。 我々のモデルは、不均一な拡張やデコヒーレンスといった課題に対処し、量子技術における協調的な光物質効果の活用の可能性を示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-09-12T20:01:55Z)
• Anticipating Decoherence: a Predictive Framework for Enhancing Coherence in Quantum Emitters [96.41185946460115]
  遠隔量子エミッタにおける予測とデコヒーレンスエンジニアリングのための予測フレームワークを開発する。 限られたデータに基づいてトレーニングされた機械学習モデルは、目に見えないスペクトルの振る舞いを正確に予測できることを示す。 これらの結果は、スケーラブル量子システムにおけるリアルタイムデコヒーレンスエンジニアリングの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-08-04T17:23:14Z)
• Enhancement of sensitivity near exceptional points in dissipative qubit-resonator systems [10.877863413220087]
  エネルギー散逸を受ける共振器とキュービットのカップリングを探索する非エルミート量子センサを実現するためのプロトコルを提案し,実証する。 ノンジャンプ進化軌道に付随する励起数変換は、量子ジャンプによるノイズ結果の除去を可能にする。 異常点近傍での感度向上は、理論計算と実験的測定の両方によって確認される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-27T04:36:57Z)
• Noisy Stark probes as quantum-enhanced sensors [0.0]
  我々は、ワニエ・スタークプローブのある種のデコヒーレンス強度に対して、量子増強感度が維持可能であることを示した。 これは非相互結合を持つ非エルミート系の2つの例で示される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-04T18:26:21Z)
• Effect of the readout efficiency of quantum measurement on the system entanglement [44.99833362998488]
  非効率なモニタリングの下で、1d量子ランダムウォークにおける粒子の絡み合いを定量化する。 測定によって引き起こされる量子-古典的交叉における系の最大平均絡み合いは、測定強度と非効率性によって異なる方法であることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-29T18:10:05Z)
• Strong coupling, weak impact: Phonon coupling versus pure dephasing in the photon statistics of cooperative emitters [0.0]
  本稿では,2光子同時計測により,より弱い劣化機構を光学活性量子ビットに対して得る方法を示す。 典型的に支配的な変形電位結合と長手音響フォノンに焦点をあてる。 驚くべきことに、強く結合されたフォノン環境の影響は弱く、長期間のコヒーレンスを引き起こす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-30T21:38:27Z)
• Scalable Sensitivity and Uncertainty Analysis for Causal-Effect Estimates of Continuous-Valued Interventions [34.19821413853115]
  観測データから継続的に評価された介入の効果を推定することは、気候科学、医療、経済学などの分野において極めて重要である。 我々は, 連続処理効果限界感度モデル(CMSM)を開発し, 観測データと研究者が定義した隠れ共役レベルの両方に適合する境界を導出する。 本研究では,これらの境界を高次元・大局的な観測データに対して効率的に推定するために,境界と不確実性を考慮した深部モデルを導出するスケーラブルなアルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-21T11:15:10Z)
• Assessment of weak-coupling approximations on a driven two-level system under dissipation [58.720142291102135]
  我々は, 減散を伴うリウヴィル・ヴォン方程式(Liouville-von equation)と呼ばれる数値的正確かつ非摂動的手法を用いて, 駆動量子ビットについて検討した。 我々は、駆動された量子ビットの定常状態を予測する上で、リンドブラッド方程式の妥当性の規則をマップするために実験で用いられる計量を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-11T22:45:57Z)

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。