論文の概要: Critical Microwave Mach-Zehnder-Type Interferometry with Dual-LO Rydberg Atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.13222v1
- Date: Thu, 13 Aug 2026 13:24:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-14 18:29:38.540572
- Title: Critical Microwave Mach-Zehnder-Type Interferometry with Dual-LO Rydberg Atoms
- Title（参考訳）: Dual-LO Rydberg 原子を用いた臨界マイクロ波マッハ-ツェンダー型干渉計
- Abstract要約: 既存のRydberg-atomベースのアプローチは、位相分解能、測定範囲、システムの複雑さのトレードオフに直面している。
ここでは,Rydberg-atom-based microwave Mach-Zehnder-type interferometer using a dual-local-oscillator configuration。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 19.926040140123522
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: High-precision phase measurement of microwave fields underpins a wide range of applications, including wireless communications, distributed radar, plasma diagnostics, and antenna metrology. Existing Rydberg-atom-based approaches, however, often face trade-offs among phase resolution, measurement range, and system complexity. Here we demonstrate a Rydberg-atom-based microwave Mach-Zehnder-type interferometer using a dual-local-oscillator configuration. The two local oscillators establish two coherent interferometric pathways in the Rydberg medium. Their coherent mixing with the signal field produces an interferometric intermediate-frequency output governed by a phase-to-intensity transfer characteristic that enables critical-point enhancement. This scheme supports direct phase retrieval with a resolution exceeding $0.1^\circ$ and unambiguous full $360^\circ$ phase coverage with the reconfigurable dual-LO architecture. Moreover, near the critical interference point, the system exhibits a sharply enhanced phase-to-amplitude transduction, where weak amplitude variations are converted into pronounced phase responses, yielding a sensitivity enhancement exceeding 25 dB. Besides, the same interferometric transfer mechanism enables microwave propagation-distance and polarization metrology, achieving a propagation-distance precision below 20 $μ$m at 5.7 GHz together with a polarization-angle resolution exceeding $0.1^\circ$. This approach eliminates the need for complex optical configurations and lock-in detection, providing a simple, scalable, and reconfigurable Mach-Zehnder-type quantum microwave interferometry framework for multifunctional high-precision microwave metrology.
- Abstract（参考訳）: マイクロ波の高精度位相測定は、無線通信、分散レーダー、プラズマ診断、アンテナ気象学など、幅広い応用を支えている。
しかし、既存のRydberg-atomベースのアプローチは、しばしば位相分解能、測定範囲、システムの複雑さのトレードオフに直面している。
ここでは,Rydberg-atom-based microwave Mach-Zehnder-type interferometer using a dual-local-oscillator configuration。
2つの局所発振器は、リドベルク媒質に2つのコヒーレント干渉経路を確立する。
信号場とのコヒーレントな混合は、臨界点の増大を可能にする位相-強度伝達特性によって制御される干渉スペクトル中間周波数出力を生成する。
このスキームは、0.1^\circ$を超える解像度と、再構成可能なデュアルLOアーキテクチャによる360^\circ$の位相カバレッジの曖昧さで、直接位相検索をサポートする。
さらに、臨界干渉点付近では、弱振幅変動を顕著な位相応答に変換し、感度向上率が25dBを超えるような急激な位相-振幅変換を示す。
また、マイクロ波伝搬距離および偏光距離を5.7GHzで20$μ$m以下で達成し、偏光角分解能が0.1^\circ$を超えている。
このアプローチは、複雑な光学的構成とロックイン検出の必要性を排除し、多機能高精度マイクロ波メロジのための、シンプルでスケーラブルで再構成可能なマッハ・ツェンダー型量子マイクロ波干渉計フレームワークを提供する。
関連論文リスト
- Quantum-interference metrology of dissipative Kerr solitons [15.141523650806677]
光マイクロ共振器のカーソリトンは、コヒーレント電気通信から精密分光まで、チップスケールの周波数コムを支えている。
ここでは,香港-奥羽-マンデル干渉に基づくマイクロコムソリトンの量子干渉メトロジーを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-08-31T06:30:04Z) - Compressive Spectrum Sensing via Spectral Multiplexing in Rydberg Atomic Receiver [50.057865570993506]
Rydberg-atomic受信機は例外的な感度を示すが、基本的には狭い瞬時帯域幅によって制限される。
導波路結合型Rydberg原子受信機に実装されたスペクトル多重化フレームワークを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-07-02T10:38:49Z) - Robust AC vector sensing at zero magnetic field with pentacene [45.7221176995052]
電子スピンに基づく量子センサは、マイクロ波磁場の強力なプローブとして出現している。
ここでは,ペンタセン分子の光励起スピン三重項を用いたマイクロ波ベクトル磁気学を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-12-06T03:49:12Z) - Detuning-insensitive wide-field imaging of vector microwave fields with diamond sensors [2.399772243186755]
ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心はマイクロ波検出において大きな進歩をもたらした。
マイクロ波の大きさと方向を決定するための新しい手法を提案し,実証する。
マイクロスケールの$rm$パターンアンテナで生成した近接場マイクロ波の広視野撮像を800,nmの解像度で達成した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-11-28T03:47:46Z) - Wavefront Curvature and Transverse Atomic Motion in Time-Resolved Atom Interferometry: Impact and Mitigation [0.0]
時間分解原子干渉計は重力波の検出や超軽量ダークマターの探索などの応用に用いられている。
我々は、干渉計ビームの波面曲率の存在下で、原子の横動きにおけるショット・ツー・ショットのゆらぎに起因する位相雑音について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-10-30T17:35:59Z) - High temperature superradiant phase transition in novel quantum structures with complex network interface [44.99833362998488]
複素ネットワークにおける2レベル系と光電場との超強相互作用を可能にする新しい量子材料の概念を提案する。
ネットワークの統計特性を,まず$langlekrangle$,次に正規化された$zetaequivlanglek2rangle/langlekrangle$,ノード次分布のモーメントによって特徴付ける。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-22T07:56:45Z) - Multichannel, ultra-wideband Rydberg Electrometry with an Optical Frequency Comb [39.876383980625235]
3光子Rydberg原子電気測定のための結合レーザーとして,中赤外・周波数型光周波数コムを用いた。
ワイドバンド多重化のためのこの手法の汎用性と柔軟性は、ライドベルク電気測定の分野における変換効果を期待できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-09T19:22:28Z) - Continuous drive heterodyne microwave sensing with spin qubits in hexagonal boron nitride [5.658970628961091]
本稿では、スピンを有効12T$の制限値に拡張する連続マイクロ波駆動に基づく制御方式を提案する。
この方式は、$eta approx 3-5 :mathrmmu T sqrtHz$の振幅感度と$eta_phi approx 0.076 :mathrmrads sqrtHz$の位相感度を達成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-24T21:24:45Z) - Low-loss Millimeter-wave Resonators with an Improved Coupling Structure [39.76747788992184]
ミリ波超伝導共振器は、新しい周波数領域における量子デバイスコヒーレンスを研究するのに有用なツールである。
14GHz以上の0.5dB効率で矩形導波路と平面スロットライン導波路を結合するテーパ状遷移構造の開発と特徴付けを行う。
共振器を放射損失から切り離すことで、単光子品質の105ドル以上を継続的に達成し、2レベルの損失限は106ドルを超えます。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-03T02:26:44Z) - Supersensitive phase estimation by thermal light in a Kerr-nonlinear interferometric setup [0.0]
超感度位相推定は、例えば、Kerr-nonlinear 2モード結合器を介してマッハ-ツェンダー干渉計に注入されたテクスタイトコヒーレントにより達成可能であることを示す。
位相誤差は、平均光子数である$barn$より1/barn$以下である。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-25T09:38:40Z) - Integrated frequency-modulated optical parametric oscillator [45.82374977939355]
電気光学とパラメトリック増幅を組み合わせた集積光周波数コム発生器を提案する。
FM-OPOマイクロコムはパルスを形成しないが、運用上の単純さと効率のよいポンプ電力利用を維持している。
FM-OPOマイクロコームは、マイクロコームの分野に新しいアプローチをもたらし、小型化精度測定の時代を告げる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-09T15:08:48Z) - Phase sensitivity of spatially broadband high-gain SU(1,1)
interferometers [0.0]
空間多重モードSU(1,1)干渉計の低パラメトリック利得と高パラメトリック利得に関する理論的記述を示す。
本手法は各非線形相互作用領域に対する積分微分方程式系のステップバイステップ解に基づいている。
平面波とガウス波の励起について検討し、任意のパラメトリックゲインに対して、位相感度が標準ショットノイズスケーリングを超える位相領域が存在することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-04T13:51:31Z) - Topological Josephson parametric amplifier array: A proposal for directional, broadband, and low-noise amplification [39.58317527488534]
低ノイズマイクロ波増幅器は、量子技術や電波天文学などの分野で弱い信号を検出するために不可欠である。
サイトが少ないコンパクトデバイスは、数百MHzからGHzの範囲で20dB以上のゲインを達成できることを示す。
また、このデバイスは量子ノイズ限界付近で動作し、最大15%の加工障害に対するトポロジ的保護を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-27T18:07:20Z) - Two-colour spectrally multimode integrated SU(1,1) interferometer [77.34726150561087]
超感度モードで動作する統合マルチモード2色SU(1,1)干渉計を開発し,検討する。
統合プラットフォームの適切な設計を保証することにより、分散を抑制し、干渉パターンの可視性を著しく向上させる。
このような干渉計は、最大3*104$光子を生成する場合に、幅広いパラメトリックゲイン範囲の古典位相感度限界を克服することを示した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-10T13:30:42Z) - Spectrally multimode integrated SU(1,1) interferometer [50.591267188664666]
提示された干渉計は、2つの光子源間の偏光変換器を含み、連続波(CW)ポンプを使用する。
この構成は、古典的限界以下の出力領域と超感度領域において、ほぼ完全な破壊的干渉をもたらすことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-07T14:42:54Z)
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。