論文の概要: Quantum Sensing of Non-Repeatable Events Enhanced by In-Sensor Quantum Reservoir Computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.06292v1
• Date: Sat, 05 Sep 2026 23:03:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-12 06:09:24.698072
• Title: Quantum Sensing of Non-Repeatable Events Enhanced by In-Sensor Quantum Reservoir Computing
• Title（参考訳）: In-Sensor Quantum Reservoir Computingによる非繰り返しイベントの量子センシング
• Abstract要約: 我々は、非繰り返しイベントに対するインセンサー量子貯水池計算(NV-QRC)を提案する。 NV-QRCとDDマグネトメトリーを事前に固定した単一パルスシーケンスを用いてベンチマークした。 これらの結果は、量子貯水池コンピューティングの有望な応用として、非反復性イベントセンシングを特定できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: High-density nitrogen-vacancy (NV) ensembles in diamond enable sensitive magnetometry. Many quantum-sensing protocols rely on reproducible target fields, allowing repeated measurements under different sensing conditions. In dynamical decoupling (DD) magnetometry, sweeping the interval between $π$ pulses across repeated measurements enables estimation of the frequency and amplitude of an unknown alternating field. For non-repeatable events, however, the same field waveform cannot be reproduced for measurements under different settings. Here we propose NV-based in-sensor quantum reservoir computing (NV-QRC) for sensing such events. Field-driven many-body dynamics and simultaneous fluorescence readout from multiple spatial regions provide a classical classifier with multiple features from a single event. For binary phase classification, we benchmark NV-QRC against DD magnetometry using a single pulse sequence fixed in advance. We show that NV-QRC can retain class-dependent information in regimes where the fixed-DD protocol fails to capture it. These results identify non-repeatable-event sensing as a promising application of quantum reservoir computing.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の高密度窒素空洞(NV)アンサンブルは、感度磁力測定を可能にする。 多くの量子センシングプロトコルは再現可能な標的場に依存しており、異なる検知条件下で繰り返し測定することができる。 動的デカップリング(DD)磁気メトリーでは、π$パルス間の間隔を繰り返し測定することで、未知の交互磁場の周波数と振幅を推定することができる。 しかし、リピータブルでないイベントの場合、異なる設定で測定するために同じフィールド波形を再生することはできない。 本稿では,このような事象を検知するためのNV-QRC(In-sensor quantum storage computing)を提案する。 フィールド駆動多体ダイナミクスと複数の空間領域からの同時蛍光読み出しは、1つの事象から複数の特徴を持つ古典的分類器を提供する。 NV-QRCとDDマグネトメトリーを事前に固定した単一パルスシーケンスを用いてベンチマークした。 NV-QRCは、固定DDプロトコルが取得できないレジームにおいて、クラス依存の情報を保持することができることを示す。 これらの結果は、量子貯水池コンピューティングの有望な応用として、非反復性イベントセンシングを特定できる。

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