論文の概要: Observation of a power transfer controlled by the phase of a quantum superposition
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.18513v1
- Date: Mon, 20 Jul 2026 21:14:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-22 19:05:05.244731
- Title: Observation of a power transfer controlled by the phase of a quantum superposition
- Title(参考訳): 量子スーパーポジションの位相制御による電力伝達の観測
- Abstract要約: 駆動量子ビットは、それを駆動する伝播モードとエネルギーを交換する。
2つの空間的に分離されたモードが反対の振幅で1つの量子ビットを駆動すると、その量子ビット上のネットアクションはキャンセルされる。
しかし、クビットは、刺激された放出によって、一方のモードからもう一方のモードに電力を転送することができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A driven qubit exchanges energy with the propagating modes that drive it. When two spatially separated modes drive a single qubit with opposite amplitudes, their net action on the qubit cancels. Yet the qubit can still transfer power from one mode to the other through stimulated emission. The directionality originates from opposite stimulated emission powers into each line. We realize this situation with a superconducting transmon qubit coupled to two transmission lines and show that the direction of the power flow is set by the phase $φ$ of the qubit superposition between its ground and excited states, rather than by any classical control parameter. From a time-resolved measurement of the output power in one line, we observe a transfer that varies as $\cosφ$ and hence changes direction between $φ=0$ and $φ=π$. The directionality of the total power flow is limited by the phase independent contributions of the reflected drive and of spontaneous emission, which sets a routing efficiency that we measure as a function of the input power. For an equal superposition of ground and excited qubit states (maximal coherence), the efficiency reaches $63\%$, close to the bound of $69\%$ expected from the measured qubit coherence times.
- Abstract(参考訳): 駆動量子ビットは、それを駆動する伝播モードとエネルギーを交換する。
2つの空間的に分離されたモードが反対の振幅で1つの量子ビットを駆動すると、その量子ビット上のネットアクションはキャンセルされる。
しかし、クビットは、刺激された放出によって、一方のモードからもう一方のモードに電力を転送することができる。
方向性は、各ラインへの反対の刺激された放出パワーに由来する。
この状況は、2つの伝送線路に結合した超伝導トランスモンキュービットで実現し、古典的な制御パラメータではなく、その基底と励起状態の間のキュービット重ね合わせの位相$φ$で電力の流れの向きが設定されていることを示す。
時間分解された1行の出力パワーの測定から、$\cosφ$として変化する転送を観察し、従って$φ=0$と$φ=π$の間で方向を変える。
総電力フローの方向性は、反射駆動の位相独立的な寄与と自発放出によって制限され、入力電力の関数として測定するルーティング効率が設定される。
地上および励起量子状態(最大コヒーレンス)の同値な重ね合わせでは、効率は63\%$に達し、測定されたクビットコヒーレンス時間から期待される6,9\%$に近くなる。
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