論文の概要: Scaling-Enhanced Rapid Readout of a Qubit Ensemble Assisted by High-Frequency Detector Modes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.08374v1
• Date: Tue, 08 Sep 2026 07:43:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-11 16:40:23.676877
• Title: Scaling-Enhanced Rapid Readout of a Qubit Ensemble Assisted by High-Frequency Detector Modes
• Title（参考訳）: 高周波検出器モードによるクビットアンサンブルの高速化
• Abstract要約: 非有界高周波モードの検出器は、N-1/(2-)$を0$2$でスケーリングする特性を持つことを示す。 本研究は,集団量子リードアウトにおけるスケーリングの優位性を実現するための資源として,高周波検出器モードを構築した。
• 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: Quantum measurements of large qubit ensembles are often performed indirectly by coupling the ensemble to a detector and subsequently measuring the detector. Despite the importance of rapid collective readout, it remains unclear what determines how the readout time scales with the number of qubits $N$. Here, we first establish a benchmark $N^{-1/2}$ for a broad class of detectors without ultraviolet high-frequency modes. We then show that the detector with unbounded high-frequency modes can surpass this benchmark and yield a characteristic time scaling $N^{-1/(2-ν)}$ for $0 < ν< 2$, where $ν$ characterizes the spectral structure of the detector. Our results establish high-frequency detector modes as a resource for achieving a scaling advantage in collective quantum readout, with the detector spectrum directly controlling the scaling exponent of the readout time.
• Abstract（参考訳）: 大きな量子ビットのアンサンブルの量子測定は、しばしば、アンサンブルを検出器に結合し、次いで検出器を測定することで間接的に行われる。 急激な集合的読み出しの重要性にもかかわらず、キュービット数で読み出し時間がどのようにスケールするかは定かではない。 ここでは、紫外高周波モードのない広い種類の検出器に対して、まずN^{-1/2}$のベンチマークを定めている。 次に、非有界な高周波モードを持つ検出器がこのベンチマークを超越し、$0 < ν< 2$ に対して$N^{-1/(2-ν)}$をスケーリングする特性時間が得られることを示す。 本研究は, 検出スペクトルが読み出し時間のスケーリング指数を直接制御し, 集団量子リードアウトにおけるスケーリング優位性を実現するための資源として高周波検出器モードを構築した。

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