論文の概要: Reinforcement-Learned Electric-Field Sensing with Asymmetrically Blockaded Rydberg Arrays
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.01832v1
- Date: Mon, 03 Aug 2026 07:44:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-04 15:07:25.385595
- Title: Reinforcement-Learned Electric-Field Sensing with Asymmetrically Blockaded Rydberg Arrays
- Title（参考訳）: 非対称閉塞型ライドバーグアレイを用いた強化学習電界センシング
- Abstract要約: マイクロ波ドレッシングは標的原子間の相互作用を抑制するために非対称な遮断を引き起こす。
磁場制御された封鎖半径は検出可能な原子集団信号に影響を与える。
強化学習設計複合パルスは量子フィッシャー情報を大幅に強化する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.728572386373239
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present a reinforcement learning-optimized Rydberg electrometer based on the asymmetric blockade effect and achieve high-sensitivity electric field sensing in Rydberg arrays. Microwave dressing induces asymmetric blockade to suppress interactions between target atoms, while keeping the coupling between the central control atom and target atoms field-tunable near Förster resonance. The field-regulated blockade radius affects the detectable atomic population signals, thereby enabling electric field sensing via state-selective readout. In planar atomic arrays, classical Fisher information exhibits near-quadratic scaling with atom number and approaches the Heisenberg limit. Reinforcement learning-designed composite pulses greatly enhance quantum Fisher information by up to one order of magnitude compared with single $π$ pulses. We further establish a compact six-atom spherical configuration for vector electrometry, in which field orientation is extracted from calibrated axial populations, and weak bias fields eliminate dipole-dipole-induced sign and magic-angle ambiguities. Numerical tests against Rabi frequency deviation, positional error, residual inter-target coupling and projection noise demonstrate the reliability of this scheme. This work provides an experimentally viable approach to realize high-precision three-dimensional Rydberg electric field sensing.
- Abstract（参考訳）: 非対称遮断効果に基づく強化学習最適化型ライドバーグ電場計を提案し、ライドバーグアレイにおける高感度電場センシングを実現する。
マイクロ波ドレッシングは標的原子間の相互作用を抑制するために非対称な遮断を誘導し、中心制御原子とFörster共鳴近傍の標的原子との結合を維持する。
磁場制御遮断半径は検出可能な原子集団信号に影響を及ぼし、状態選択された読み出しによる電界検出を可能にする。
平面原子配列では、古典的なフィッシャー情報は原子数で四分法に近いスケーリングを示し、ハイゼンベルク極限に近づく。
強化学習設計複合パルスは、単一の$π$パルスと比較して最大1桁の量子フィッシャー情報を大幅に強化する。
さらに、ベクトル電気測定のためのコンパクトな6原子球面配置を確立し、校正された軸方向の集団から磁場配向を抽出し、弱いバイアス場により双極子双極子誘起符号とマジックアングルの曖昧さを除去する。
レービ周波数偏差, 位置誤差, ターゲット間の残差結合, 投射雑音に対する数値実験により, このスキームの信頼性が示された。
この研究は、高精度な3次元ライドバーグ電場センシングを実現するための実験的なアプローチを提供する。
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