論文の概要: Quantum-enhanced sensing in a driven-dissipative system via chiral waveguide

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.23433v1
• Date: Mon, 24 Aug 2026 16:08:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-25 13:29:44.193715
• Title: Quantum-enhanced sensing in a driven-dissipative system via chiral waveguide
• Title（参考訳）: キラル導波路による駆動散逸系における量子強調センシング
• Abstract要約: 量子センサーは、古典的なセンサーでは達成不可能な精度を達成することができる。 環境との相互作用による散逸は、量子センサーの性能を大幅に低下させる。 そこで本研究では,2レベル系を重畳周波数でコヒーレントに駆動するシステムについて検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.040150524643488644
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum sensors can achieve precision unattainable by classical sensors. However, dissipation coming from interaction with the environment can greatly degrade the performance of quantum sensors. Therefore, it is crucial to attempt harnessing dissipation to our advantage and investigate the sensing performance of driven-dissipative systems to gain practical quantum advantages. In this paper, we study a system of two-level systems driven coherently at a detuned frequency, and importantly, connected to a chiral waveguide that serves both as an interaction mediator and a bath. We show analytically that the steady state of such a system shows enhanced sensitivity to estimate weak detuning strength while the probe preparation time only grows linearly with system size. Therefore, the enhanced sensitivity is sustained even when the preparation time is incorporated. We further establish measurement protocols to achieve such sensitivity that are experimentally implementable. The chirality of the waveguide helps us to control both precision and range of enhanced sensitivity.
• Abstract（参考訳）: 量子センサーは、古典的なセンサーでは達成不可能な精度を達成することができる。 しかし、環境との相互作用による散逸は、量子センサーの性能を大幅に低下させる可能性がある。 したがって、我々の利点に散逸を生かし、実用的な量子的優位性を得るために駆動散逸システムのセンシング性能を調べることが重要である。 本稿では,2段階の系を非定常周波数でコヒーレントに駆動するシステムについて検討し,さらに,相互作用メディエータと浴槽の両方として機能するカイラル導波路に接続する。 このようなシステムの定常状態は、弱い変形強度を推定する感度が向上し、プローブ作成時間はシステムサイズに比例して直線的にしか成長しないことを示す。 これにより、調製時間を組み込んだ場合でも、高感度が維持される。 実験的に実装可能な感度を実現するための測定プロトコルをさらに確立する。 導波管のキラリティーは、精度と感度の向上範囲の両方を制御するのに役立ちます。

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