運動と放射線の量子ラビ干渉法

運動と放射線の量子ラビ干渉法

タイムスタンプ：31年2023月10日03:XNUMX AM
ソースノード： 2691521

パク・キミン1,2、ペトル・マレク1、ウルリク・L・アンデルセン2、ラディム・フィリップ1

1パラッキー大学光学学部、77146 オロモウツ、チェコ共和国
2巨視的量子状態センター (bigQ)、デンマーク工科大学物理学科、ビル 307、フィシクヴェイ、2800 Kgs。 リンビー、デンマーク

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抽象

位相空間内の所定の方向における機械的発振器またはマイクロ波場の変位の正確な測定は、発振器を補助量子ビットと結合することにより、それぞれトラップされたイオンまたは超伝導回路で実行できます。

その結合を通じて、変位情報が量子ビットに転送され、その後、量子ビットが読み取られます。 しかし、そのような発振器量子ビットシステムでは、位相空間における未知の方向の変位の明確な推定は試みられていない。 ここでは、回転波近似を超えた実現可能なラビ相互作用に基づいて、任意の方向の位相空間変位を明確に推定するためのハイブリッド発振器-量子ビット干渉セットアップを提案します。 このようなハイブリッド Rabi 干渉計を量子センシングに使用することで、その性能がシングルモード推定スキームやジェインズ・カミングス相互作用に基づく従来の干渉計によって達成されるものよりも優れていることを示します。 さらに、ラビ干渉計の感度は発振器モードの熱占有に依存しないため、検出前に基底状態まで冷却する必要がないことがわかりました。 また、量子ビットの位相ずれと発振器の熱化の影響についても徹底的に調査します。 この干渉計はかなり堅牢であり、大きな位相ずれや熱化に対しても、さまざまなベンチマーク推定スキームを上回っていることがわかりました。

人気の要約

我々は、所定の方向に限定されていた以前の方法を改善し、任意の方向の位相空間変位の明確な推定を可能にする、新しい発振器と量子ビットのハイブリッド干渉計セットアップを開発しました。 Rabi 干渉計と呼ばれるこの革新的なアプローチは、シングルモード推定スキームや従来の干渉計と比較して優れたパフォーマンスを提供します。 特に、発振器を基底状態まで冷却する必要がなく、量子ビットの位相ずれや発振器の熱化が存在する場合でも堅牢性を維持します。 量子センシングのこの進歩は、さまざまなアプリケーションに重大な影響を与える可能性があります。

►BibTeXデータ

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