論文の概要: Experimental Geometric State Preparation on the Bloch Sphere Via Linear Mechanical Resonator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.36322v1
• Date: Mon, 26 Oct 2026 21:50:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-29 04:15:49.203347
• Title: Experimental Geometric State Preparation on the Bloch Sphere Via Linear Mechanical Resonator
• Title（参考訳）: リニアメカニカル共振器を用いたブロッホ球の幾何学的状態生成
• Abstract要約: ブロッホ球表現は、2つのモードに効果的に制限される古典的線型系を記述することができる。 我々は, この機構を, 対称および反対称固有モードの重畳を制御し, 線形二質量三スプリング機械系で実験的に実現した。 その結果, 最小線形質量ばねプラットフォームにおけるブロッホ球状態再構成と定常幾何状態生成の実験的検証が得られた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.823505080809275
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The Bloch sphere representation, familiar from quantum two-level systems, can also describe classical linear systems whose dynamics are effectively confined to two modes. Here, we experimentally realize this framework in a linear two-mass, three-spring mechanical system by controlling superpositions of its symmetric and antisymmetric eigenmodes. The system is driven from both boundaries at a fixed frequency between the two resonances, so that the steady-state response remains within a two-mode manifold. By independently varying the relative amplitude and phase of the boundary excitations, we generate tunable modal superpositions. Scanning laser vibrometer measurements and frequency-domain analysis are used to extract the complex modal coefficients, which are then normalized and mapped onto Bloch sphere coordinates. This reconstruction reveals planar rotations of the state under phase sweeps and continuous steering between eigenstates under amplitude-ratio tuning. These results provide an experimental validation of Bloch sphere state reconstruction and steady-state geometric state preparation in a minimal linear mass-spring platform, establishing a simple classical testbed for exploring two-mode manifold dynamics.
• Abstract（参考訳）: 量子二階系に精通したブロッホ球表現は、力学が2つのモードに効果的に制限される古典線形系を記述することもできる。 ここでは, この枠組みを, 対称および反対称固有モードの重ね合わせを制御し, 線形二質量三スプリング機械系で実験的に実現した。 この系は2つの共鳴の間の固定周波数で両方の境界から駆動されるため、定常状態の応答は2モード多様体内に留まる。 境界励起の相対振幅と位相を独立に変化させることで、調整可能なモーダル重ね合わせを生成する。 走査型レーザー振動計の測定と周波数領域解析を用いて複雑なモード係数を抽出し、それを正規化してブロッホ球座標にマッピングする。 この再構成により、位相スイープの下での状態の平面回転と振幅比調整時の固有状態間の連続的なステアリングが明らかになる。 これらの結果は, 最小線形質量ばねプラットフォームにおけるブロッホ球面状態再構成と定常幾何状態準備の実験的検証を行い, 2モード多様体力学を探索するための単純な古典的テストベッドを構築した。

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