Quantum Rabin liikkeen ja säteilyn interferometria

Quantum Rabin liikkeen ja säteilyn interferometria

Aikaleima: 31. toukokuuta 2023 klo 10
Lähdesolmu: 2691521

Kimin puisto1,2, Petr Marek1, Ulrik L. Andersen2, ja Radim Filip1

1Optiikan laitos, Palacky University, 77146 Olomouc, Tšekki
2Center for Macroscopic Quantum States (bigQ), fysiikan laitos, Tanskan teknillinen yliopisto, Building 307, Fysikvej, 2800 Kgs. Lyngby, Tanska

Onko tämä artikkeli mielenkiintoinen vai haluatko keskustella? Scite tai jätä kommentti SciRate.

Abstrakti

Mekaanisen oskillaattorin tai mikroaaltokentän siirtymän tarkka määritys ennalta määrätyssä suunnassa vaiheavaruudessa voidaan suorittaa loukkuun jääneillä ioneilla tai vastaavasti suprajohtavilla piireillä kytkemällä oskillaattori apukubiteilla.

Tämän kytkennän kautta siirtymätieto siirretään kubiteille, jotka sitten luetaan. Tällaisissa oskillaattori-kubittijärjestelmissä ei kuitenkaan ole yritetty yksiselitteistä estimointia tuntemattomaan suuntaan vaiheavaruudessa. Tässä ehdotamme hybridioskillaattori-kubitti interferometristä asetusta vaihetilan siirtymien yksiselitteiseen arviointiin mielivaltaisessa suunnassa, mikä perustuu mahdollisiin Rabi-vuorovaikutuksiin pyörivän aallon approksimaatiota pidemmälle. Käyttämällä tällaista hybridi-Rabi-interferometriä kvanttitunnistukseen, osoitamme, että suorituskyky on parempi kuin yksimuotoisten estimointimenetelmien ja perinteisen Jaynes-Cummings-vuorovaikutuksiin perustuva interferometri. Lisäksi havaitsemme, että Rabi-interferometrin herkkyys on riippumaton oskillaattorimoodin lämpövarastosta, joten sen jäähdyttäminen perustilaan ennen havaitsemista ei ole tarpeen. Suoritamme myös perusteellisen tutkimuksen qubit-dephasingin ja oskillaattorin lämpökäsittelyn vaikutuksista. Mielestämme interferometri on melko vankka, ja se ylittää erilaiset vertailuarvojen arviointimenetelmät jopa suuressa vaiheistuksessa ja lämpökäsittelyssä.

Suosittu yhteenveto

Olemme kehittäneet uuden hybridioskillaattori-kubitin interferometrisen asennuksen, joka mahdollistaa vaiheavaruuksien yksiselitteisen arvioinnin mihin tahansa suuntaan parantaen aiempia menetelmiä, jotka rajoittuivat ennalta määrättyihin suuntiin. Tämä innovatiivinen lähestymistapa, nimeltään Rabi-interferometri, tarjoaa erinomaisen suorituskyvyn verrattuna yksimuotoisiin estimointijärjestelmiin ja tavanomaisiin interferometreihin. Erityisesti se ei vaadi oskillaattorin jäähdyttämistä perustilaan, ja se pysyy kestävänä jopa kubitin dephasingin ja oskillaattorin lämpökäsittelyn läsnä ollessa. Tällä kvanttitunnistuksen edistymisellä voi olla merkittäviä vaikutuksia useisiin sovelluksiin.

► BibTeX-tiedot

► Viitteet

[1] CL Degen, F. Reinhard ja P. Cappellaro, ”Quantum sensing” Reviews of Modern Physics 89, 035002 (2017).
https://​/​doi.org/​10.1103/​REVMODPHYS.89.035002/​

[2] Vittorio Giovannetti, Seth Lloyd ja Lorenzo MacCone, "Advances in quantum metrology" Nature Photonics 5, 222–229 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphoton.2011.35

[3] Jasminder S Sidhuand Pieter Kok "Geometrinen perspektiivi kvanttiparametrien arvioinnissa" AVS Quantum Science 2, 014701 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1116 / +1.5119961

[4] Zeeshan Ahmed, Juri Alekseev, Giorgio Apollinari, Asimina Arvanitaki, David Awschalom, Karl K. Berggren, Karl Van Bibber, Przemyslaw Bienias, Geoffrey Bodwin, Malcolm Boshier, Daniel Bowring, Davide Braga, Karen Byrum, Gustavo Cancelo, Gianpa Colo Carosi , Clarence Chang, Mattia Checchin, Sergei Chekanov, Aaron Chou, Aashish Clerk, Ian Cloet, Michael Crisler, Marcel Demarteau, Ranjan Dharmapalan, Matthew Dietrich, Junjia Ding, Zelimir Djurcic, John Doyle, James Fast, Michael Fazio, Peter Fierlinger Finkel, Patrick Fox, Gerald Gabrielse, Andrei Gaponenko, Maurice Garcia-Sciveres, Andrew Geraci, Jeffrey Guest, Supratik Guha, Salman Habib, Ron Harnik, Amr Helmy, Yuekun Heng, Jason Henning, Joseph Heremans, Phay Ho, Jason Hogan, Johannes Hubmayr, David Hume, Kent Irwin, Cynthia Jenks, Nick Karonis, Raj Kettimuthu, Derek Kimball, Jonathan King, Eve Kovacs, Richard Kriske, Donna Kubik, Akito Kusaka, Benjamin Lawrie, Konrad Lehnert, Paul Lett, Jonathan Lewis, Pavel Lougovski, Larry Lurio, Xuedan Ma, Edward May, Petra Merkel, Jessica Metcalfe, Antonino Miceli, Misun Min, Sandeep Miryala, John Mitchell, Vesna Mitrovic, Holger Mueller, Sae Woo Nam, Hogan Nguyen, Howard Nicholson, Andrei Nomerotski, Michael Norman, Kevin O'Brien, Roger O'Brient, Umeshkumar Patel, Bjoern Penning, Sergey Perverzev, Nicholas Peters, Raphael Pooser, Chrystian Posada, James Proudfoot, Tenzin Rabga, Tijana Rajh, Sergio Rescia, Alexander Romanenko, Roger Rusack, Monika Schleier-Smith Keith Schwab, Julie Segal, Ian Shipsey, Erik Shirokoff, Andrew Sonnenschein, Valerie Taylor, Robert Tschirhart, Chris Tully, David Underwood, Vladan Vuletic, Robert Wagner, Gensheng Wang, Harry Weerts, Nathan Woollett, Junqi Xie, Volodymyref Zarezinadski, Johns Zarezinadski , Jinlong Zhang, Xufeng Zhang ja Vishnu Zutshi, "Quantum Sensing for High Energy Physics" (2018).
arXiv: 1803.11306

[5] Domenico D'Alessandro "Johdatus kvanttiohjaukseen ja dynamiikkaan" Chapman Hall / CRC (2021).
https: / / doi.org/ 10.1201 / +9781003051268

[6] S. Pirandola, BR Bardhan, T. Gehring, C. Weedbrook ja S. Lloyd, "Advances in photonic quantum sensing" Nature Photonics 12, 724–733 (2018).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41566-018-0301-6

[7] Xueshi Guo, Casper R. Breum, Johannes Borregaard, Shuro Izumi, Mikkel V. Larsen, Tobias Gehring, Matthias Christandl, Jonas S. Neergaard-Nielsen ja Ulrik L. Andersen, "Hajautettu kvanttitunnistus jatkuvassa muuttujassa kietoutuvassa verkossa" Nature Physics 2019 16:3 16, 281–284 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-019-0743-x

[8] BJ Lawrie, PD Lett, AM Marino ja RC Pooser, "Quantum Sensing with Squeezed Light" ACS Photonics 6, 1307–1318 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1021 / acsphotonics.9b00250

[9] Emanuele Polino, Mauro Valeri, Nicolò Spagnolo ja Fabio Sciarrino, "Photonic quantum Metrology" AVS Quantum Science 2, 024703 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1116 / +5.0007577

[10] Rafal Demkowicz-DobrzaÅ„ski, Marcin Jarzyna ja Jan KoÅ‚odyÅ„ski, "Luku neljä – kvanttirajat optisessa interferometriassa" Elsevier (2015).
https: / / doi.org/ 10.1016 / bs.po.2015.02.003

[11] LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration "Gravitaatioaaltojen havainnointi binaarisesta mustan aukon sulautumisesta" Physical Review Letters 116, 061102 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.116.061102

[12] BP Abbott, R Abbott, TD Abbott ja S Abraham et al.s, "Prospects to observation and localizing gravitation-aallon transients with Advanced LIGO, Advanced Virgo and KAGRA" Living Rev Relativ (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s41114-020-00026-9

[13] C. Lang, C. Eichler, L. Steffen, JM Fink, MJ Woolley, A. Blais ja A. Wallraff, "Korrelaatiot, erottamattomuus ja sotkeutuminen Hong-Ou-Mandelin kokeissa mikroaaltotaajuuksilla" Nature Physics 9, 345– 348 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys2612

[14] Yvonne Y. Gao, Brian J. Lester, Yaxing Zhang, Chen Wang, Serge Rosenblum, Luigi Frunzio, Liang Jiang, SM Girvin ja Robert J. Schoelkopf, "Programmable Interference between Two Microwave Quantum Memories" Physical Review X 8 (2018) .
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.021073

[15] Kai Bongs, Michael Holynski, Jamie Vovrosh, Philippe Bouyer, Gabriel Condon, Ernst Rasel, Christian Schubert, Wolfgang P. Schleich ja Albert Roura, "Atomien interferometristen kvanttianturien vieminen laboratoriosta todellisiin sovelluksiin" Nature Reviews Physics 1, 731–739 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s42254-019-0117-4

[16] Alexander D. Cronin, Jörg Schmiedmayer ja David E. Pritchard, "Optiikka ja interferometria atomien ja molekyylien kanssa" Reviews of Modern Physics 81, 1051–1129 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.81.1051

[17] Luca Pezzè, Augusto Smerzi, Markus K. Oberthaler, Roman Schmied ja Philipp Treutlein, "Quantum metrology with nonclassical states of atomic ensembles" Reviews of Modern Physics 90 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.90.035005

[18] Bing Chen, Cheng Qiu, Shuying Chen, Jinxian Guo, LQ Chen, ZY Ou ja Weiping Zhang, "Atom-Light Hybrid Interferometer" Physical Review Letters 115, 043602 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.043602

[19] Mankei Tsangand Carlton M. Caves "Koherentti kvanttimekaaninen vaimennus optomekaanisille antureille" Phys. Rev. Lett. 105, 123601 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.105.123601

[20] Ali Motazedifard, A. Dalafi ja MH Naderi, "Ultratarkkuus kvanttitunnistin ja mittaus, joka perustuu epälineaarisiin optomekaanisiin hybridijärjestelmiin, jotka sisältävät ultrakylmiä atomeja tai atomista Bose-Einstein-kondensaattia" AVS Quantum Science 3, 24701 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1116 / 5.0035952/997321

[21] F. Bemani, O. Černotík, L. Ruppert, D. Vitali ja R. Filip, "Force Sensing in an optomechanical System with Feedback-Controlled In-Loop Light" Phys. Rev. Appl. 17, 034020 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.17.034020

[22] DA Dalvit, RL Filho ja F Toscano, "Kvanttimetrologia Heisenbergin rajalla ioniloukun liikekompassin tiloilla" New Journal of Physics 8, 276–276 (2006).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​8/​11/​276

[23] Kasper Duivenvoorden, Barbara M. Terhal ja Daniel Weigand, "Single-mode displacement sensor" Phys. Rev. A 95, 012305 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.012305

[24] Daniel Braun, Gerardo Adesso, Fabio Benatti, Roberto Floreanini, Ugo Marzolino, Morgan W. Mitchell ja Stefano Pirandola, "Quantum-enhanced mittaukset ilman takertumista" Reviews of Modern Physics 90, 1–52 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.90.035006

[25] Fabian Wolf, Chunyan Shi, Jan C. Heip, Manuel Gessner, Luca Pezzè, Augusto Smerzi, Marius Schulte, Klemens Hammerer ja Piet O. Schmidt, "Motion Fock -tilat kvanttitehostetuille amplitudi- ja vaihemittauksille loukkuun jääneillä ioneilla" Nature Viestintä 10 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-019-10576-4

[26] Katherine C. McCormick, Jonas Keller, Shaun C. Burd, David J. Wineland, Andrew C. Wilson ja Dietrich Leibfried, "Yksi-ionisen mekaanisen oskillaattorin kvanttitehostettu tunnistus." Nature 572, 86–90 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41586-019-1421-y

[27] Shavindra P. Premaratne, FC Wellstood ja BS Palmer, "Microwave photon Fock State Generation by stimulated Raman adiabatic passage" Nature Communications 8 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms14148

[28] W. Wang, L. Hu, Y. Xu, K. Liu, Y. Ma, Shi Biao Zheng, R. Vijay, YP Song, LM Duan ja L. Sun, "Converting Quasiclassical States into Arbitrary Fock State Superpositions in a Suprajohtava piiri” Physical Review Letters 118 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.223604

[29] Wolfgang Pfaff, Christopher J. Axline, Luke D. Burkhart, Uri Vool, Philip Reinhold, Luigi Frunzio, Liang Jiang, Michel H. Devoret ja Robert J. Schoelkopf, "Monifotonien kvanttitilojen hallittu vapautuminen mikroaaltouunin ontelomuistista" Nature Physics 13, 882–887 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys4143

[30] Mario F. Gely, Marios Kounalakis, Christian Dickel, Jacob Dalle, Rémy Vatré, Brian Baker, Mark D. Jenkins ja Gary A. Steele, "Fotoniisten Fock-tilojen tarkkailu ja stabilointi kuumassa radiotaajuusresonaattorissa" Science 363, 1072–1075 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aaw3101

[31] Yiwen Chu, Prashanta Kharel, Taekwan Yoon, Luigi Frunzio, Peter T. Rakich ja Robert J. Schoelkopf, "Monifononisten Fock-tilojen luominen ja hallinta massaakustisen aallon resonaattorissa" Nature 563, 666–670 (2018) .
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-018-0717-7

[32] Dany Lachance-Quirion, Yutaka Tabuchi, Seiichiro Ishino, Atsushi Noguchi, Toyofumi Ishikawa, Rekishu Yamazaki ja Yasunobu Nakamura, "Kansallisten spin-viritysten ratkaiseminen millimetrin kokoisessa ferromagneetissa" Tieteen edistysaskeleet 3 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1126 / sciadv.1603150

[33] SP Wolski, D. Lachance-Quirion, Y. Tabuchi, S. Kono, A. Noguchi, K. Usami ja Y. Nakamura, "Dissipation-Based Quantum Sensing of Magnons with a Superconducting Qubit" Phys. Rev. Lett. 125, 117701 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.117701

[34] Dany Lachance-Quirion, Samuel Piotr Wolski, Yutaka Tabuchi, Shingo Kono, Koji Usami ja Yasunobu Nakamura, "Ketkeilypohjainen yhden magnonin yhden laukauksen havaitseminen suprajohtavalla kubitilla" Science 367, 425–428 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aaz9236

[35] Akash V. Dixit, Srivatsan Chakram, Kevin He, Ankur Agrawal, Ravi K. Naik, David I. Schuster ja Aaron Chou, "Pimeän aineen etsintä suprajohtavalla Qubitilla" Phys. Rev. Lett. 126, 141302 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.141302

[36] Zhixin Wang, Mingrui Xu, Xu Han, Wei Fu, Shruti Puri, SM Girvin, Hong X. Tang, S. Shankar ja MH Devoret, "Quantum Microwave Radiometry with a Superconducting Qubit" Phys. Rev. Lett. 126, 180501 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.180501

[37] M. Kristen, A. Schneider, A. Stehli, T. Wolz, S. Danilin, HS Ku, J. Long, X. Wu, R. Lake, DP Pappas, AV Ustinov ja M. Weides, "Amplitudi ja taajuus mikroaaltokenttien tunnistaminen suprajohtavalla transmon-quditilla” npj Quantum Information 2020 6:1 6, 1–5 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-020-00287-w

[38] W. Wang, ZJ Chen, X. Liu, W. Cai, Y. Ma, X. Mu, X. Pan, Z. Hua, L. Hu, Y. Xu, H. Wang, YP Song, XB Zou, CL Zou ja L. Sun, "Kvanttiparannettu radiometria likimääräisen kvanttivirheen korjauksen avulla" Nature Communications 2022 13:1 13, 1–8 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-022-30410-8

[39] W. Wang, Y. Wu, Y. Ma, W. Cai, L. Hu, X. Mu, Y. Xu, Zi Jie Chen, H. Wang, YP Song, H. Yuan, CL Zou, LM Duan ja L. Sun, "Heisenbergin rajoitettu yksimuotoinen kvanttimetrologia suprajohtavassa piirissä" Nature Communications 10 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-019-12290-7

[40] Kimin Park, Changhun Oh, Radim Filip ja Petr Marek, "Optimal Estimation of Conjugate Shifts in Position and Momentum by Classically Correlated Probes and Measurements" Phys. Rev. Appl. 18, 014060 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.18.014060

[41] Meixiu Li, Tao Chen, J. Justin Gooding ja Jingquan Liu, "Review of carbon and graphene quantum dots for sensing" ACS Sensors 4, 1732–1748 (2019).
https://​/​doi.org/​10.1021/​acssensors.9b00514

[42] Romana Schirhagl, Kevin Chang, Michael Loretz ja Christian L. Degen, "Nitrogen-vacancy centers in diamond: Nanoscale sensors for physics and Biology" Annual Review of Physical Chemistry 65, 83–105 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1146 / annurev-physchem-040513-103659

[43] D. Kienzler, C. Flühmann, V. Negnevitsky, H.-Y. Lo, M. Marinelli, D. Nadlinger ja JP Home, "Observation of Quantum Interference between Separated Mechanical Oscillator Wave Packets" Phys. Rev. Lett. 116, 140402 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.116.140402

[44] Colin D. Bruzewicz, John Chiaverini, Robert McConnell ja Jeremy M. Sage, "Trapped-ion quantum computing: Progress and challenges" Applied Physics Reviews 6 (2019) 021314.
https: / / doi.org/ 10.1063 / +1.5088164

[45] C. Flühmann, TL Nguyen, M. Marinelli, V. Negnevitsky, K. Mehta ja JP Home, "Encoding a qubit in a trapped-ion mekaaninen oskillaattori" Nature 2019 566:7745 566, 513–517 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-019-0960-6

[46] G Wendin "Kvanttitietojen käsittely suprajohtavilla piireillä: katsaus" Reports on Progress in Physics 80, 106001 (2017).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1361-6633/​aa7e1a

[47] Xiu Gu, Anton Frisk Kockum, Adam Miranowicz, Yu xi Liu ja Franco Nori, "Microwave photonics with supraconducting quantum circuits" Physics Reports 718-719, 1-102 (2017) Mikroaaltofotoniikka suprajohtavalla kvanttipiirillä.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physrep.2017.10.002

[48] S. Touzard, A. Kou, NE Frattini, VV Sivak, S. Puri, A. Grimm, L. Frunzio, S. Shankar ja MH Devoret, "Gated Conditional Displacement Readout of Superconducting Qubits" Physical Review Letters 122, 080502 ( 2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.080502

[49] Alexandre Blais, Steven M. Girvin ja William D. Oliver, "Kvanttiinformaation käsittely ja kvanttioptiikka piirien kvanttielektrodynamiikassa" Nature Physics 16, 247–256 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-020-0806-z

[50] P. Campagne-Ibarcq, A. Eickbusch, S. Touzard, E. Zalys-Geller, NE Frattini, VV Sivak, P. Reinhold, S. Puri, S. Shankar, RJ Schoelkopf, L. Frunzio, M. Mirrahimi ja MH Devoret, "Oskillaattorin verkkotiloihin koodatun kubitin kvanttivirheen korjaus" Nature 2020 584:7821 584, 368–372 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-020-2603-3

[51] AA Clerk, KW Lehnert, P. Bertet, JR Petta ja Y. Nakamura, "Hybrid quantum system with circuit quantum electrodynamics" Nature Physics 2020 16:3 16, 257–267 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41567-020-0797-9

[52] Sangil Kwon, Akiyoshi Tomonaga, Gopika Lakshmi Bhai, Simon J. Devitt ja Jaw Shen Tsai, "Gate-based supraconducting quantum computing" Journal of Applied Physics 129 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1063 / +5.0029735

[53] Alexandre Blais, Arne L Grimsmo, SM Girvin ja Andreas Wallraff, "Circuit quantum electrodynamics" Reviews of Modern Physics 93 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.93.025005

[54] SC Burd, R Srinivas, JJ Bollinger, AC Wilson, DJ Wineland, D Leibfried, DH Slichter ja DTC Allcock, "Mekaanisen oskillaattorin liikkeen kvanttivahvistus" Science 364, 1163–1165 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aaw2884

[55] Norman F. Ramsey "Uusi molekyylisuihkuresonanssimenetelmä" Physical Review 76, 996 (1949).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRev.76.996

[56] F. Riehle, Th Kisters, A. Witte, J. Helmcke ja Ch J. Bordé, "Optical Ramsey spectroscopy in a rotating frame: Sagnac effect in a material-wave interferometer" Physical Review Letters 67, 177–180 (1991) .
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.67.177

[57] Malo Cadoret, Estefania De Mirandes, Pierre Cladé, Saïda Guellati-Khélifa, Catherine Schwob, François Nez, Lucile Julien ja François Biraben, "Block oscillations with a Ramsey-Bordé interferometri: New Constantin of the fine structure" Phys. Letters 101 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.101.230801

[58] A. Arias, G. Lochead, TM Wintermantel, S. Helmrich ja S. Whitlock, "Realization of a Rydberg-Dressed Ramsey Interferometer and Electrometer" Phys. Rev. Lett. 122, 053601 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.053601

[59] D. Leibfried, MD Barrett, T. Schaetz, J. Britton, J. Chiaverini, WM Itano, JD Jost, C. Langer ja DJ Wineland, "Toward Heisenberg-limited spectroscopy with multipartticle entangled states" Science 304, 1476–1478 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1097576

[60] M. Brownnutt, M. Kumph, P. Rabl ja R. Blatt, "Ion-trap-mittaukset sähkökentän melusta lähellä pintoja" Reviews of Modern Physics 87, 1419 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.87.1419

[61] Jacob Hastrup, Kimin Park, Jonatan Bohr Brask, Radim Filip ja Ulrik Lund Andersen, "Measurement-free valmistelu ruudukon tiloista" npj Quantum Information 2021 7:1 7, 1–8 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-020-00353-3

[62] Jacob Hastrup, Kimin Park, Radim Filip ja Ulrik Lund Andersen, "Unconditional Preparation of Squeezed Vacuum from Rabi Interactions" Phys. Rev. Lett. 126, 153602 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.153602

[63] Kimin Park, Petr Marek ja Radim Filip, "Yhden kubitin indusoimat deterministiset epälineaariset vaiheportit" New Journal of Physics 20, 053022 (2018).
https://​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​AABB86

[64] Kimin Park, Jacob Hastrup, Jonas Schou Neergaard-Nielsen, Jonatan Bohr Brask, Radim Filip ja Ulrik L. Andersen, "Oskillaattorien kvanttidekoherenssin hidastaminen hybridikäsittelyllä" npj Quantum Information 2022 8:1 8, 1–8 (2022) .
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-022-00577-5

[65] Jacob Hastrup, Kimin Park, Jonatan Bohr Brask, Radim Filip ja Ulrik Lund Andersen, "Universal Unitary Transfer of Continuous-Variable Quantum States into a Few Qubits" Physical Review Letters 128, 110503 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.110503

[66] Myung-Joong Hwang, Ricardo Puebla ja Martin B. Plenio, "Quantum Phase Transition and Universal Dynamics in the Rabi Model" Phys. Rev. Lett. 115, 180404 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.180404

[67] MLL Cai, ZDD Liu, WDD Zhao, YKK Wu, QXX Mei, Y. Jiang, L. He, X. Zhang, ZCC Zhou ja LMM Duan, "Kvanttifaasisiirtymän tarkkailu Rabi-kvanttimallissa yhden loukkuun jääneen ihmisen kanssa ioni” Nature Communications 12, 1126 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-021-21425-8

[68] C. Hempel, BP Lanyon, P. Jurcevic, R. Gerritsma, R. Blatt ja CF Roos, "Entanglement-enhanced detection of single-photon scattering events" Nature Photonics 7, 630–633 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphoton.2013.172

[69] Kevin A. Gilmore, Matthew Affolter, Robert J. Lewis-Swan, Diego Barberena, Elena Jordan, Ana Maria Rey ja John J. Bollinger, "Siirtymien ja sähkökenttien kvanttitehostettu tunnistus kaksiulotteisilla loukkuun jääneillä ionikiteillä" Science 373, 673–678 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1126/​science.abi5226

[70] S. Martínez-Garaot, A. Rodriguez-Prieto ja JG Muga, "Interferometer with a driven trapped ion" Physical Review A 98 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.043622

[71] Katherine C. McCormick, Jonas Keller, David J. Wineland, Andrew C. Wilson ja Dietrich Leibfried, "Yhden loukkuun jääneen atomin koherentisti siirtyneet oskillaattorin kvanttitilat" Quantum Science and Technology 4 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / ab0513

[72] Louis Garbe, Matteo Bina, Arne Keller, Matteo GA Paris ja Simone Felicetti, "Kriittinen kvanttimetrologia äärelliskomponentin kvanttivaiheen siirtymällä" Physical Review Letters 124, 120504 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.120504

[73] R. Di Candia, F. Minganti, KV Petrovnin, GS Paraoanu ja S. Felicetti, "Critical parametric quantum sensing" npj Quantum Information 2023 9:1 9, 1–9 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-023-00690-z

[74] Yaoming Chu, Shaoliang Zhang, Baiyi Yu ja Jianming Cai, "Dynamic Framework for Critical-Enhanced Quantum Sensing" Physical Review Letters 126, 10502 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.010502

[75] Peter A. Ivanov "Paranneltu kahden parametrin vaihe-avaruussiirtymän estimointi lähellä dissipatiivista vaihemuutosta" Phys. Rev. A 102, 052611 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.052611

[76] Anton Frisk Kockum, Adam Miranowicz, Simone De Liberato, Salvatore Savasta ja Franco Nori, "Ultrastrong coupling between light and matter" Nature Reviews Physics 2019 1:1 1, 19–40 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s42254-018-0006-2

[77] P. Forn-Díaz, L. Lamata, E. Rico, J. Kono ja E. Solano, "Ultrastrong coupling modes of light-matter interaktio" Rev. Mod. Phys. 91, 025005 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.91.025005

[78] Peter A. Ivanov, Kilian Singer, Nikolay V. Vitanov ja Diego Porras, "Spontaanien symmetrian katkaisun avustamat kvanttianturit erittäin pienten voimien havaitsemiseen" Phys. Rev. Appl. 4, 054007 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.4.054007

[79] Peter A. Ivanov, Nikolay V. Vitanov ja Kilian Singer, "High-tarkkuus voimantunnistus käyttämällä yhtä loukussa olevaa ionia" Scientific Reports 6, 1–8 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1038 / srep28078

[80] Peter A. Ivanovand Nikolay V. Vitanov "Vaihe-avaruus-siirtymäparametrien kvanttitunnistus käyttämällä yhtä loukkuun jäävää ionia" Phys. Rev. A 97, 032308 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.032308

[81] D. Leibfried, R. Blatt, C. Monroe ja D. Wineland, "Yksittäisten loukussa olevien ionien kvanttidynamiikka" Rev. Mod. Phys. 75, 281-324 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.75.281

[82] Michael J Biercuk, Hermann Uys, Joe W Britton, Aaron P Vandevender ja John J Bollinger, "Ultrasensitive detection of force and displacement using trapped iones" Nature Nanotechnology 5, 646–650 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nnano.2010.165

[83] KA Gilmore, JG Bohnet, BC Sawyer, JW Britton ja JJ Bollinger, "Amplitude Sensing under the Zero-Point Fluktuations with a Two-Dimensional Trapped-Ion Mechanical Oscillator" Physical Review Letters 118, 1–5 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.263602

[84] M. Affolter, KA Gilmore, JE Jordan ja JJ Bollinger, "Faasikoherentti havaitseminen loukkuun jääneiden ionikiteiden massakeskuksen liikkeestä" Physical Review A 102, 052609 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.052609

[85] Helmut Ritsch, Peter Domokos, Ferdinand Brennecke ja Tilman Esslinger, "Kylmiä atomeja onkalon synnyttämissä dynaamisissa optisissa potentiaalisissa" Rev. Mod. Phys. 85, 553–601 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.85.553

[86] Ze-Liang Xiang, Sahel Ashhab, JQ You ja Franco Nori, "Hybridikvanttipiirit: suprajohtavat piirit vuorovaikutuksessa muiden kvanttijärjestelmien kanssa" Rev. Mod. Phys. 85, 623–653 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.85.623

[87] Shlomi Kotler, Raymond W. Simmonds, Dietrich Leibfried ja David J. Wineland, "Hybridi-kvanttijärjestelmät loukkuun varautuneilla hiukkasilla" Phys. Rev. A 95, 022327 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.022327

[88] C. Monroe, WC Campbell, L.-M. Duan, Z.-X. Gong, AV Gorshkov, PW Hess, R. Islam, K. Kim, NM Linke, G. Pagano, P. Richerme, C. Senko ja NY Yao, "Ohjelmoitavat kvanttisimulaatiot spin-järjestelmistä loukkuun jääneillä ioneilla" Rev. Mod. Phys. 93, 025001 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.93.025001

[89] Gershon Kurizki, Patrice Bertet, Yuimaru Kubo, Klaus Mølmer, David Petrosyan, Peter Rabl ja Jörg Schmiedmayer, "Quantum technology with hybrid systems" Proceedings of the National Academy of Sciences 112, 3866–3873 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.1419326112

[90] Bruce W. Shore ja Peter L. Knight "The Jaynes-Cummings Model" Journal of Modern Optics 40, 1195–1238 (1993).
https: / / doi.org/ 10.1080 / +09500349314551321

[91] JM Fink, M. Göppl, M. Baur, R. Bianchetti, PJ Leek, A. Blais ja A. Wallraff, "Climbing the Jaynes-Cummings ladder and observing sen $sqrt{n}$ epälineaarisuus ontelo-QED-järjestelmässä" Nature 454, 315–318 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature07112

[92] Philipp Schindler, Daniel Nigg, Thomas Monz, Julio T. Barreiro, Esteban Martinez, Shannon X. Wang, Stephan Quint, Matthias F. Brandl, Volckmar Nebendahl, Christian F. Roos, Michael Chwalla, Markus Hennrich ja Rainer Blatt, "A kvanttitietoprosessori loukkuun jääneiden ionien kanssa” New Journal of Physics 15, 123012 (2013).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​15/​12/​123012

[93] J. Casanova, G. Romero, I. Lizuain, JJ García-Ripoll ja E. Solano, "Jaynes-Cummingsin mallin syvä kytkentäjärjestelmä" Physical Review Letters 105 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.105.263603

[94] TP Spiller, Kae Nemoto, Samuel L. Braunstein, WJ Munro, P. Van Loock ja GJ Milburn, "Quantum computation by communication" New Journal of Physics 8, 30 (2006).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​8/​2/​030

[95] Kimin Park, Julien Laurat ja Radim Filip, "Hybrid Rabi interaktions with travelling light states" New Journal of Physics 22, 013056 (2020).
https://​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​AB6877

[96] Bastian Hacker, Stephan Welte, Severin Daiss, Armin Shaukat, Stephan Ritter, Lin Li ja Gerhard Rempe, "Deterministinen luominen takertuneisiin atomeihin" "kevyiden Schrödinger-kissatilojen" Nature Photonics 13, 110–115 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41566-018-0339-5

[97] Zhang-qi Yin, Tongcang Li, Xiang Zhang ja LM Duan, "Levitoidun nanotimantin suuret kvantisuperpositiot spin-optomekaanisen kytkennän kautta" Phys. Rev. A 88, 033614 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.033614

[98] Wojciech Gorecki, Rafal Demkowicz-Dobrzanski, Howard M. Wiseman ja Dominic W. Berry, "$pi$-Corrected Heisenberg Limit" Physical Review Letters 124 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.030501

[99] WH Zurek "Sub-Planck-rakenne vaiheavaruudessa ja sen merkitys kvanttidekoherenssille" Nature 2001 412:6848 412, 712–717 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1038 / +35089017

[100] WJ Munro, K. Nemoto, GJ Milburn ja SL Braunstein, "Heikkovoiman havaitseminen päällekkäisillä koherenteilla tiloilla" Phys. Rev. A 66, 023819 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.66.023819

[101] Francesco Albarelli, Marco G. Genoni, Matteo GA A Paris ja Alessandro Ferraro, "Kvantti-ei-gaussisuuden ja Wigner-negatiivisuuden resurssiteoria" Physical Review A 98, 52350 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.052350

[102] WH Zurek "Sub-Planck-rakenne vaiheavaruudessa ja sen merkitys kvanttidekoherenssille" Nature 2001 412:6848 412, 712–717 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1038 / +35089017

[103] C. Bonato, MS Blok, HT Dinani, DW Berry, ML Markham, DJ Twitchen ja R. Hanson, "Optimoitu kvanttimittaus yhdellä elektronin spinillä käyttäen reaaliaikaisia ​​adaptiivisia mittauksia" Nature Nanotechnology 11, 247–252 (2016) .
https: / / doi.org/ 10.1038 / nnano.2015.261

[104] ED Herbschleb, H. Kato, T. Makino, S. Yamasaki ja N. Mizuochi, "Ultra-korkean dynaamisen alueen kvanttimittaus säilyttää herkkyytensä" Nature Communications 2021 12:1 12, 1–8 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41467-020-20561-x

[105] Morten Kjaergaard, Mollie E. Schwartz, Jochen Braumüller, Philip Krantz, Joel I.-J. Wang, Simon Gustavsson ja William D. Oliver, "Superconducting Qubits: Current State of Play" Annual Review of Condensed Matter Physics 11, 369–395 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1146 / annurev-conmatphys-031119-050605

[106] CJ Ballance, TP Harty, NM Linke, MA Sepiol ja DM Lucas, "High-Fidelity Quantum Logic Gates With Trapped-Ion Hyperfine Qubits" Physical Review Letters 117 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.117.060504

[107] Stephen M. Barnettand Paul M. Radmore "Methods in Theoretical Quantum Optics" Oxford University Press (2002).
https: / / doi.org/ 10.1093 / acprof: OSO / 9780198563617.001.0001

[108] M. Penasa, S. Gerlich, T. Rybarczyk, V. Métillon, M. Brune, JM Raimond, S. Haroche, L. Davidovich ja I. Dotsenko, "Mikroaaltokentän amplitudin mittaaminen standardin kvanttirajan ulkopuolella" Physical Review A 94, 1–7 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.94.022313

[109] M Aspelmeyer, TJ Kippenberg ja F Marquardt, "Kavity optomechanics" Reviews of Modern Physics (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.86.1391

[110] JD Teufel, Dale Li, MS Allman, K. Cicak, AJ Sirois, JD Whittaker ja RW Simmonds, "Circuit cavity electromechanics in the strong-coupling mode" Nature 2011 471:7337 471, 204–208 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature09898

[111] AS Holevo “Kvanttijärjestelmät, kanavat, tiedot” degruyter.com (2019).
https: / / doi.org/ 10.1515 / +9783110642490

[112] Matteo GA Paris "Quantum estimation for quantum technology" International Journal of Quantum Information 7, 125–137 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1142 / S0219749909004839

[113] Jing Liu, Jie Chen, Xiao Xing Jing ja Xiaoguang Wang, "Quantum Fisher information and symmetric logaritmic derivative via anti-commutators" Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 49 (2016).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8113/​49/​27/​275302

[114] Lukas J. Fiderer, Tommaso Tufarelli, Samanta Piano ja Gerardo Adesso, "General Expressions for the Quantum Fisher Information Matrix with Applications to Discrete Quantum Imaging" PRX Quantum 2, 020308 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PRXQUANTUM.2.020308

[115] Alexander Ly, Maarten Marsman, Josine Verhagen, Raoul PPP Grasman ja Eric-Jan Wagenmakers, "A Tutorial on Fisher information" Journal of Mathematical Psychology 80, 40–55 (2017).
https://doi.org/ 10.1016/j.jmp.2017.05.006

[116] P. van Loock, WJ Munro, Kae Nemoto, TP Spiller, TD Ladd, Samuel L. Braunstein ja GJ Milburn, "Hybrid quantum compution in quantum optics" Phys. Rev. A 78, 022303 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.78.022303

Viitattu

Ei voitu noutaa Crossref siteeratut tiedot viimeisen yrityksen aikana 2023-06-01 02:10:46: Ei voitu noutaa viittauksia 10.22331 / q-2023-05-31-1024 mainittuihin tietoihin Crossrefiltä. Tämä on normaalia, jos DOI rekisteröitiin äskettäin. Päällä SAO: n ja NASA: n mainokset tietoja teosten viittaamisesta ei löytynyt (viimeinen yritys 2023-06-01 02:10:46).

Tämä kirja on julkaistu Quantum - lehdessä Creative Commons Nimeäminen 4.0 Kansainvälinen (CC BY 4.0) lisenssin. Tekijänoikeudet säilyvät alkuperäisillä tekijänoikeuksien haltijoilla, kuten tekijöillä tai heidän instituutioillaan.

Aikaleima:

Lisää aiheesta Quantum Journal