論文の概要: Quantum sensing of a weak drive signal in cascaded quantum van der Pol oscillators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2611.04895v1
• Date: Tue, 03 Nov 2026 13:40:46 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2026-11-04 17:40:41.411038
• Title: Quantum sensing of a weak drive signal in cascaded quantum van der Pol oscillators
• Title（参考訳）: カスケード量子ファンデルポル発振器における弱い駆動信号の量子センシング
• Abstract要約: 我々は2つの量子ファンデルポル(vdP)発振器からなる量子センシングシステムを構築した。 コヒーレント結合と散逸結合が組み合わされ、2つの vdP サブシステム間の一般的な非相互結合が確立される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.1327791181824924
• License:
• Abstract: We have constructed a quantum sensing system composed of two quantum van der Pol (vdP) oscillators. Coherent and dissipative couplings are combined to establish a generic nonreciprocal coupling between the two vdP subsystems. A weak driving signal to be measured is applied to an oscillator (probe system) and then transferred via non-reciprocal coupling to another oscillator (measurement system) that is easier to measure. This allows for the acquisition of information about the driving strength of the signal being measured. For the classic cascaded dual vdP oscillators, complete non-reciprocal coupling yields a much higher susceptibility than a single classical vdP oscillator alone. For the quantum vdP system, the sensitivity generally does not diverge at the zero driving force point. When only dissipative coupling and two-particle loss are present, the system will have a dark mode at the zero driving force point, which enables the measurement precision to ultimately reach the Heisenberg limit in the time domain. Enhancing incoherent driving can effectively resist dissipation and thereby improve measurement precision. Moreover, in the strong incoherent driving regime, the improvement factor of non-reciprocal coupling over reciprocal coupling in terms of measurement precision tends to infinity as the two-particle loss rate of the measurement system approaches zero.
• Abstract（参考訳）: 我々は2つの量子ファンデルポル(vdP)発振器からなる量子センシングシステムを構築した。 コヒーレント結合と散逸結合が組み合わされ、2つの vdP サブシステム間の一般的な非相互結合が確立される。 測定対象の弱い駆動信号が発振器(プローブ系)に印加され、非相互結合を介して測定が容易な別の発振器(測定系)に転送される。 これにより、測定中の信号の駆動強度に関する情報を取得することができる。 古典的カスケード双対vdP発振器の場合、完全非相互結合は単一の古典的vdP発振器よりもはるかに高い感受性が得られる。 量子vdP系では、感度は一般にゼロの駆動力点で分岐しない。 散逸結合と2粒子損失のみが存在する場合、系はゼロ駆動力点にダークモードを持ち、測定精度は最終的に時間領域のハイゼンベルク極限に達する。 不整合駆動の強化は、消散に効果的に抵抗し、測定精度を向上させる。 さらに, 強い非コヒーレント駆動系では, 測定精度の面での相反結合による非相反結合の改善係数は, 測定系の2粒子損失率が0に近づくにつれて無限大になる傾向にある。

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