論文の概要: Qubit Readout via State-Dependent Radiative Linewidths

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.31011v1
• Date: Tue, 30 Jun 2026 00:55:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-03 16:11:33.476862
• Title: Qubit Readout via State-Dependent Radiative Linewidths
• Title（参考訳）: 状態依存型放射光線幅によるクビット読み出し
• Abstract要約: 我々は、線幅符号化された量子非劣化測定チャネルを定式化し、キュービット状態が外部放射振幅に入る。 この散逸チャネルは出力フィールドの状態を$O(t)$でインプリントするのに対して、標準分散読み出しは$O(t2)$で始まる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.179486478300156
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Fast qubit readout conventionally encodes state information in a dispersive frequency shift. Here we formulate a linewidth-encoded quantum non-demolition measurement channel in which the qubit state enters the external radiative amplitude, equivalently a state-dependent Lindblad jump operator. Starting from an empty cavity, we show analytically that this dissipative channel imprints state information on the output field at $O(t)$, whereas standard dispersive readout starts at $O(t^2)$ because it requires intracavity buildup and conditional phase accumulation. This short-time scaling produces faster matched-filter signal-to-noise ratio accumulation and persists in finite-resource comparisons, including photon-number limits, external-linewidth budgets, cavity depletion, and pulse-optimized dispersive baselines. We further outline an auxiliary-mode route that converts a qubit-state-dependent auxiliary susceptibility into a state-dependent linewidth. These results identify engineered dissipation as an information-carrying resource for fast quantum non-demolition readout.
• Abstract（参考訳）: 高速キュービット読み出しは、通常、分散周波数シフトで状態情報を符号化する。 ここでは、量子ビット状態が外部放射振幅、すなわち状態依存のリンドブラッドジャンプ演算子に入る直線幅符号化された量子非劣化測定チャネルを定式化する。 空洞から始めて、この散逸チャネルは出力フィールドの状態を$O(t)$でインプリントするのに対し、標準分散読み出しは$O(t^2)$で始まる。 この短時間のスケーリングは、一致した信号-雑音比の蓄積を高速化し、光子数制限、外線幅予算、キャビティ劣化、パルス最適化された分散ベースラインを含む有限リソース比較で持続する。 さらに、キュービット状態依存の補助感受性を状態依存のライン幅に変換する補助モード経路を概説する。 これらの結果は、高速な量子非破壊読み出しのための情報伝達資源として、工学的な散逸を識別する。

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