論文の概要: Quantum Batteries as Work Sources for Phase-Locked Parametric Amplification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.20306v1
- Date: Thu, 18 Jun 2026 14:38:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-19 18:23:39.923027
- Title: Quantum Batteries as Work Sources for Phase-Locked Parametric Amplification
- Title（参考訳）: 位相同期パラメトリック増幅のための仕事源としての量子電池
- Authors: Borhan Ahmadi,
- Abstract要約: 量子電池は超伝導量子技術のための局所的にプリチャージされた作業源として提案されている。
量子制限パラメトリック増幅器のポンプトーンが、有限ボソニック量子電池によって置き換えられるのか、それとも、強く義務化されるのかを問う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum batteries have been proposed as locally precharged work sources for superconducting quantum technologies, suggesting a route to reduce continuously supplied microwave drives. Here we ask whether the pump tone of a quantum-limited parametric amplifier can be replaced, or strongly duty-cycled, by a finite bosonic quantum battery. Quantizing the pump of a nondegenerate parametric amplifier exposes a resource distinction hidden in the classical description: stored pump energy can generate signal-idler photons, but pump phase coherence is required to generate a phase-locked amplifier field. In a closed trilinear model, coherent and phase-randomized coherent pumps with the same photon-number distribution produce comparable pair numbers, yet only the coherent pump produces anomalous two-mode coherence and an EPR-squeezed interference dip. Including leakage, we collect the emitted fields into cascaded temporal modes. At matched collector bandwidth, the coherent pump gives \(I_{\min}^{(f)}=0.553\), whereas the phase-randomized pump gives \(I_{\min}^{(f)}=1.94\) at nearly identical collected energy. Weak amplitude squeezing slightly improves the dip by reducing finite-pump number fluctuations while preserving the coherent displacement. Thus battery-powered parametric amplification requires phase-coherent stored energy, possibly assisted by number-noise reduction, rather than stored energy alone.
- Abstract（参考訳）: 量子電池は、超伝導量子技術のための局所的にプリチャージされた作業源として提案されており、継続的に供給されるマイクロ波ドライブを減らすための経路が示唆されている。
ここでは、量子制限パラメトリック増幅器のポンプトーンが、有限ボソニック量子電池によって置き換えられるか、あるいは強い義務を負うことができるのかを問う。
非退化パラメトリック増幅器のポンプの量子化は、古典的な記述に隠されたリソースの区別を露呈する: 貯蔵されたポンプエネルギーは信号イドラー光子を生成することができるが、位相同期増幅器場を生成するにはポンプ位相コヒーレンスが必要である。
クローズドトリリニアモデルでは、同じ光子数分布を持つコヒーレントおよび位相ランダム化されたコヒーレントポンプは、同等のペア数を生成するが、コヒーレントポンプのみが異常な2モードコヒーレンスとEPR型干渉ディップを生成する。
漏洩を含む場合、放出されたフィールドをカスケード時間モードに収集する。
整合したコレクタのバンド幅では、コヒーレントポンプは \(I_{\min}^{(f)}=0.553\ を与えるが、位相ランダム化されたポンプは \(I_{\min}^{(f)}=1.94\) をほぼ同じエネルギーで得る。
弱振幅スクイージングは、コヒーレント変位を保ちながら有限ポンポン数変動を低減することにより、ディップをわずかに改善する。
したがって、電池駆動のパラメトリック増幅は位相コヒーレントな貯蔵エネルギーを必要とする。
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