論文の概要: Super-Heisenberg Non-Equilibrium Quantum Sensing with Waveguide-Coupled Emitters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.11975v1
- Date: Wed, 10 Jun 2026 11:54:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-11 16:42:38.437739
- Title: Super-Heisenberg Non-Equilibrium Quantum Sensing with Waveguide-Coupled Emitters
- Title（参考訳）: 導波路結合エミッタを用いた超ハイゼンベルク非平衡量子センシング
- Authors: Mohammad B. Arjmandi,
- Abstract要約: 量子フィッシャー情報 (QFI) は, 注意深いエミッタ位置決めによって著しく向上できることを示す。
本研究は,導波管結合型エミッタアレイの汎用量子センサとしての可能性を強調した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We explore an array of quantum emitters as non-equilibrium probes, coupled to a one-dimensional photonic waveguide, aiming to estimate its properties such as wave number which encodes the waveguide frequency and dispersive characteristics. By considering transient dynamics following initial excitation, we show that the quantum Fisher information (QFI) can be significantly enhanced through careful emitter positioning. For two-emitter probes, optimal spacing stabilizes populations and coherences in the single-excitation subspace, suppressing super radiant decay and extending both the magnitude and longevity of QFI. Randomized emitter configurations also reveal that vanishing waveguide-mediated cross decay maximizes both achievable sensitivity and the temporal duration over which information about the parameter remains accessible. Extending to multipartite probes, we demonstrate that the maximum QFI and its temporal integral scale with system size, exceeding the Heisenberg limit for all positioning strategies. Our results highlight the potential of waveguide-coupled emitter arrays as versatile quantum sensors, where collective radiative dynamics can be harnessed to achieve tunable, long-lived, and enhanced precision.
- Abstract（参考訳）: 非平衡プローブとしての量子エミッタの配列を1次元フォトニック導波路に結合し,導波路周波数を符号化する波数や分散特性などの特性を推定することを目的とした。
初期励起後の過渡ダイナミクスを考慮し、入出力位置決めによって量子フィッシャー情報(QFI)を著しく向上させることができることを示す。
2エミッタープローブの場合、最適なスペーシングは単一励起部分空間の集団とコヒーレンスを安定化させ、超放射能崩壊を抑制し、QFIの大きさと長寿命の両方を延長する。
ランダム化されたエミッタ構成はまた、導波管を介するクロス崩壊は達成可能な感度とパラメータに関する情報がアクセス可能な時間の両方を最大化することを示した。
マルチパーティタイトプローブに拡張すると、全ての位置決め戦略に対するハイゼンベルク限界を超える最大QFIとその時間積分スケールがシステムサイズで示される。
本研究は, 導波管結合型エミッタアレイを多用途量子センサとして活用し, 着色性, 長寿命化, 精度の向上を図ることを目的としたものである。
関連論文リスト
- Non-Markovian delay-assisted sensing with waveguide-coupled quantum emitters [1.000417239033592]
時間遅延フィードバックは、フィールド勾配を感知するためのリソースとなる。
我々は,非マルコフ遅延の存在下で,デチューニングパラメータを推定し,フィールド勾配を増大させる量子フィッシャー情報(QFI)について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-05-06T20:49:21Z) - Super-Heisenberg-limited Sensing via Collective Subradiance in Waveguide QED [3.6641231031729173]
本研究では,1次元ナノフォトニック導波路に結合したサブ波長空間エミッタアレイの量子力学的ポテンシャルについて検討する。
強い双極子-双極子相互作用は、集合的な光学応答を深く修正し、超狭小サブラジアント共鳴の出現に繋がる。
我々の研究は、多体導波路量子電磁力学と高精度センシングを橋渡しし、集積ナノフォトニクスプラットフォーム上でスケーラブルな量子センサへの道を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-12-16T14:49:19Z) - Probing Sensitivity near a Quantum Exceptional Point using Waveguide Quantum Electrodynamics [0.3793559415247259]
PT対称ハミルトニアンは例外点退化の出現によって興味を生んでいる。
例外点付近の急激なスペクトル応答のため、これらの系は精密量子センシングの候補として提案されている。
本研究は、量子増強センシングの候補として、例外点系の限界を解明する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-10-24T15:13:18Z) - 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) - Coherent response of inhomogeneously broadened and spatially localized
emitter ensembles in waveguide QED [0.0]
単一有効かつコヒーレントなエミッタとして使用される導波路に、サブ波長空間範囲に埋め込まれた不均一に拡張されたアンサンブルについて検討した。
この研究は、固体中のコヒーレントアンサンブルダイナミクスをWQEDに導入し、領域をスペクトル的に調整可能なエミッタに拡張する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-05T23:45:17Z) - Harnessing high-dimensional temporal entanglement using limited interferometric setups [41.94295877935867]
偏極時間領域における高次元エンタングルメントの最初の完全解析法を開発した。
本稿では,量子鍵分布において,関連する密度行列要素とセキュリティパラメータを効率的に認証する方法を示す。
自由空間量子通信の耐雑音性をさらに高める新しい構成を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-08T17:44:43Z) - Hyper-entanglement between pulse modes and frequency bins [101.18253437732933]
2つ以上のフォトニック自由度(DOF)の間の超絡み合いは、新しい量子プロトコルを強化し有効にすることができる。
パルスモードと周波数ビンとの間に超絡み合った光子対の生成を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-24T15:43:08Z) - Variational waveguide QED simulators [58.720142291102135]
導波管QEDシミュレータは1次元フォトニックバンドギャップ材料と相互作用する量子エミッタによって構成される。
ここでは、これらの相互作用がより効率的な変分量子アルゴリズムを開発するためのリソースとなることを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-03T18:55:08Z) - Topological multi-mode waveguide QED [49.1574468325115]
本稿では, 位相的に保護された伝播モードを量子エミッタで対向して利用する方法を示す。
このような能力は、トポロジカルに保護された光子の間で量子ゲートを生成する方法と、トポロジカルチャネルにおいてより複雑な光の絡み合った状態を生成する方法を舗装する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-05T14:48:50Z) - Heisenberg treatment of multiphoton pulses in waveguide QED with
time-delayed feedback [62.997667081978825]
我々は、多重時間相関を単一時間行列要素に分解するために、ヒルベルト空間における状態の完全な集合への射影を提案する。
半無限導波路に結合し、量子光パルスと相互作用する2レベル系のパラダイム的な例を考える。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-04T12:29:25Z) - Waveguide Bandgap Engineering with an Array of Superconducting Qubits [101.18253437732933]
局所周波数制御による8つの超伝導トランスモン量子ビットからなるメタマテリアルを実験的に検討した。
極性バンドギャップの出現とともに,超・亜ラジカル状態の形成を観察する。
この研究の回路は、1ビットと2ビットの実験を、完全な量子メタマテリアルへと拡張する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-05T09:27:53Z)
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。