Quantum Rabi interferometri av bevegelse og stråling

Quantum Rabi interferometri av bevegelse og stråling

Tidsstempel: 31. mai 2023 10:03
Kilde node: 2691521

Kimin Park1,2, Petr Marek1, Ulrik L. Andersen2, og Radim Filip1

1Institutt for optikk, Palacky University, 77146 Olomouc, Tsjekkia
2Center for Macroscopic Quantum States (bigQ), Institutt for fysikk, Danmarks Tekniske Universitet, Bygning 307, Fysikvej, 2800 Kgs. Lyngby, Danmark

Finn dette papiret interessant eller vil diskutere? Scite eller legg igjen en kommentar på SciRate.

Abstrakt

Den nøyaktige bestemmelsen av en forskyvning av en mekanisk oscillator eller et mikrobølgefelt i en forutbestemt retning i faserommet kan utføres med henholdsvis fangede ioner eller superledende kretser ved å koble oscillatoren med ancilla qubits.

Gjennom denne koblingen overføres forskyvningsinformasjonen til qubitene som deretter leses ut. Entydig estimering av forskyvning i en ukjent retning i faserommet er imidlertid ikke forsøkt i slike oscillator-qubit-systemer. Her foreslår vi et hybrid oscillator-qubit interferometrisk oppsett for entydig estimering av faseromforskyvninger i en vilkårlig retning, basert på mulige Rabi-interaksjoner utover den roterende bølgetilnærmingen. Ved å bruke et slikt hybrid Rabi-interferometer for kvanteregistrering viser vi at ytelsen er overlegen de som oppnås med enkeltmodus-estimeringsskjemaer og et konvensjonelt interferometer basert på Jaynes-Cummings-interaksjoner. Dessuten finner vi at følsomheten til Rabi-interferometeret er uavhengig av den termiske okkupasjonen av oscillatormodusen, og derfor er det ikke nødvendig å avkjøle det til bakketilstand før sensing. Vi utfører også en grundig undersøkelse av effekten av qubit dephasing og oscillator termalisering. Vi synes at interferometeret er ganske robust, og overgår ulike referansemålingsskjemaer selv for stor defasering og termalisering.

Populært sammendrag

Vi har utviklet et nytt hybrid oscillator-qubit interferometrisk oppsett som muliggjør entydig estimering av faseromforskyvninger i alle retninger, og forbedrer tidligere metoder som var begrenset til forhåndsbestemte retninger. Denne innovative tilnærmingen, kalt Rabi-interferometeret, tilbyr overlegen ytelse sammenlignet med enkeltmodus-estimeringsskjemaer og konvensjonelle interferometre. Spesielt krever den ikke avkjøling av oscillatoren til grunntilstanden, og den forblir robust selv i nærvær av qubit-defasering og oscillator-termalisering. Denne fremgangen innen kvanteregistrering kan ha betydelige implikasjoner for en rekke bruksområder.

► BibTeX-data

► Referanser

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

[2] Vittorio Giovannetti, Seth Lloyd og 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 "Geometrisk perspektiv på kvanteparameterestimering" AVS Quantum Science 2, 014701 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1116 / 1.5119961

[4] Zeeshan Ahmed, Yuri Alexeev, 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, Gianpaolo 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, Hal 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, Volodymyr Yefremenko, John Zasadzinski , Jinlong Zhang, Xufeng Zhang og Vishnu Zutshi, "Quantum Sensing for High Energy Physics" (2018).
arxiv: 1803.11306

[5] Domenico D'Alessandro "Introduction to Quantum Control and Dynamics" Chapman Hall/​CRC (2021).
https: / / doi.org/ 10.1201 / 9781003051268

[6] S. Pirandola, BR Bardhan, T. Gehring, C. Weedbrook og 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 og Ulrik L. Andersen, "Distribuert kvantesensing i et kontinuerlig variabelt entangled nettverk" Naturfysikk 2019 16:3 16, 281–284 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-019-0743-x

[8] BJ Lawrie, PD Lett, AM Marino og 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 og Fabio Sciarrino, "Photonic quantum metrology" AVS Quantum Science 2, 024703 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1116 / 5.0007577

[10] Rafal Demkowicz-Dobrzański, Marcin Jarzyna og Jan KoÅ‚odyński, "Chapter Four - Quantum Limits in Optical Interferometry" Elsevier (2015).
https: / / doi.org/ 10.1016 / bs.po.2015.02.003

[11] LIGO Scientific Collaborationand Virgo Collaboration "Observasjon av gravitasjonsbølger fra en binær svart hulls fusjon" Physical Review Letters 116, 061102 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.116.061102

[12] BP Abbott, R Abbott, TD Abbott og S Abraham et al.s, "Prospekter for å observere og lokalisere gravitasjonsbølgetransienter med Advanced LIGO, Advanced Virgo og 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 og A. Wallraff, "Correlations, indistinguishability and entanglement in Hong-Ou-Mandel experiments at microwave frequency" 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 og 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 og Albert Roura, "Taking atom interferometric quantum sensors from the laboratory to real-world applications" Nature Reviews Physics 1, 731–739 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s42254-019-0117-4

[16] Alexander D. Cronin, Jörg Schmiedmayer og David E. Pritchard, "Optics and interferometry with atoms and molecules" 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 og 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 og 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 "Koherent kvantestøykansellering for optomekaniske sensorer" Fysisk. Rev. Lett. 105, 123601 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.105.123601

[20] Ali Motazedifard, A. Dalafi og MH Naderi, "Ultraprecision quantum sensing and måling basert på ikke-lineære hybride optomekaniske systemer som inneholder ultrakalde atomer eller atomisk Bose-Einstein-kondensat" AVS Quantum Science 3, 24701 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1116 / 5.0035952/997321

[21] F. Bemani, O. Černotík, L. Ruppert, D. Vitali og 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 og F Toscano, "Quantum metrology at the Heisenberg limit with ion trap motional compass states" New Journal of Physics 8, 276–276 (2006).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​8/​11/​276

[23] Kasper Duivenvoorden, Barbara M. Terhal og 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 og Stefano Pirandola, «Quantum-enhanced measurements without entanglement» 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 og Piet O. Schmidt, "Motional Fock states for quantum-enhanced amplitude and phase measurements with fangede ioner" Nature Kommunikasjon 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 og Dietrich Leibfried, "Kvanteforbedret sensing av en enkelt-ion mekanisk oscillator." Nature 572, 86–90 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41586-019-1421-y

[27] Shavindra P. Premaratne, FC Wellstood og 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 og L. Sun, "Converting Quasiclassical States into Arbitrary Fock State Superpositions in a Superconducting Circuit» 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 og Robert J. Schoelkopf, "Kontrollert frigjøring av multifoton kvantetilstander fra et mikrobølgehulromsminne" Nature Fysikk 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 og Gary A. Steele, "Observasjon og stabilisering av fotoniske Fock-tilstander i en varm radiofrekvensresonator" Science 363, 1072–1075 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aaw3101

[31] Yiwen Chu, Prashanta Kharel, Taekwan Yoon, Luigi Frunzio, Peter T. Rakich og Robert J. Schoelkopf, "Creation and control of multi-phonon Fock states in a bulk acoustic-wave resonator" 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 og Yasunobu Nakamura, "Resolving quanta of collective spin excitations in a millimeter-sized ferromagnet" Science Advances 3 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1126 / sciadv.1603150

[33] SP Wolski, D. Lachance-Quirion, Y. Tabuchi, S. Kono, A. Noguchi, K. Usami og 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 og Yasunobu Nakamura, "Entanglement-basert enkeltskuddsdeteksjon av en enkelt magnon med en superledende qubit" 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 og Aaron Chou, «Searching for Dark Matter with a Superconducting Qubit» 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 og 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 og M. Weides, “Amplitude og frekvens sensing av mikrobølgefelt med en superledende transmon qudit” 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, og L. Sun, "Quantum-enhanced radiometry via approximate quantum error correction" 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 og L. Sun, "Heisenberg-begrenset enkeltmodus kvantemetrologi i en superledende krets" Nature Communications 10 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-019-12290-7

[40] Kimin Park, Changhun Oh, Radim Filip og Petr Marek, "Optimal estimering av konjugerte skift i posisjon og momentum ved klassisk korrelerte sonder og målinger" Fysisk. Rev. Appl. 18, 014060 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.18.014060

[41] Meixiu Li, Tao Chen, J. Justin Gooding og 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 og 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 og JP Home, "Observasjon av kvanteinterferens mellom separerte mekaniske oscillatorbølgepakker" Fysisk. Rev. Lett. 116, 140402 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.116.140402

[44] Colin D. Bruzewicz, John Chiaverini, Robert McConnell og 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 og JP Home, "Encoding a qubit in a fanget-ion mechanical oscillator" Nature 2019 566:7745 566, 513–517 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-019-0960-6

[46] G Wendin "Quantum information processing with superconducting circuits: a review" 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 og Franco Nori, "Mikrobølgefotonikk med superledende kvantekretser" Fysikkrapporter 718-719, 1–102 (2017) Mikrobølgefotonikk med superledende kvantekretser.
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 og 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 og William D. Oliver, "Quantum information processing and quantum optics with circuit quantum electrodynamics" 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 og MH Devoret, "Kvantefeilkorreksjon av en qubit kodet i rutenetttilstander til en oscillator" 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 og Y. Nakamura, "Hybrid quantum systems 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 og Jaw Shen Tsai, "Gate-based superconducting quantum computing" Journal of Applied Physics 129 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0029735

[53] Alexandre Blais, Arne L Grimsmo, SM Girvin og 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 og DTC Allcock, "Quantum amplification of mechanical oscillator motion" Science 364, 1163–1165 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aaw2884

[55] Norman F. Ramsey "A new molecular beam resonance method" Physical Review 76, 996 (1949).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRev.76.996

[56] F. Riehle, Th Kisters, A. Witte, J. Helmcke og Ch J. Bordé, "Optical Ramsey spectroscopy in a rotating frame: Sagnac effect in a matter-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 og François Biraben, "Kombinasjon av blochoscillasjoner med et Ramsey-Bordé interferometer: Ny bestemmelse av finstrukturkonstanten" Fysisk gjennomgang Brev 101 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.101.230801

[58] A. Arias, G. Lochead, TM Wintermantel, S. Helmrich og 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 og DJ Wineland, "Toward Heisenberg-limited spectroscopy with multiparticle entangled states" Science 304, 1476–1478 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1097576

[60] M. Brownnutt, M. Kumph, P. Rabl og R. Blatt, "Ion-trap-målinger av elektrisk feltstøy nær overflater" Anmeldelser av Modern Physics 87, 1419 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.87.1419

[61] Jacob Hastrup, Kimin Park, Jonatan Bohr Brask, Radim Filip og Ulrik Lund Andersen, «Målefri preparering av netttilstander» 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 og Ulrik Lund Andersen, "Ubetinget forberedelse av klemt vakuum fra Rabi-interaksjoner" Fysisk. Rev. Lett. 126, 153602 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.153602

[63] Kimin Park, Petr Marek og Radim Filip, "Deterministiske ikke-lineære faseporter indusert av en enkelt qubit" 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 og Ulrik L. Andersen, “Slowing quantum decoherence of oscillators by hybrid processing” 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 og 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 og 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 og LMM Duan, "Observasjon av en kvantefaseovergang i kvante-Rabi-modellen med en enkelt fanget ion» 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 og 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 og John J. Bollinger, "Kvanteforbedret sensing av forskyvninger og elektriske felt med todimensjonale fanget-ion-krystaller" Science 373, 673–678 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1126/​science.abi5226

[70] S. Martínez-Garaot, A. Rodriguez-Prieto og JG Muga, "Interferometer med et drevet fanget ion" Fysisk gjennomgang A 98 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.043622

[71] Katherine C. McCormick, Jonas Keller, David J. Wineland, Andrew C. Wilson og Dietrich Leibfried, "Coherently displaced oscillator quantum states of a single fanget atom" Quantum Science and Technology 4 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / ab0513

[72] Louis Garbe, Matteo Bina, Arne Keller, Matteo GA Paris og Simone Felicetti, "Critical Quantum Metrology with a Finite-Component Quantum Phase Transition" Physical Review Letters 124, 120504 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.120504

[73] R. Di Candia, F. Minganti, KV Petrovnin, GS Paraoanu og 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 og Jianming Cai, "Dynamic Framework for Criticality-Enhanced Quantum Sensing" Physical Review Letters 126, 10502 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.010502

[75] Peter A. Ivanov "Forbedret to-parameter fase-rom-forskyvning estimering nær en dissipativ faseovergang" Fysisk. Rev. A 102, 052611 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.052611

[76] Anton Frisk Kockum, Adam Miranowicz, Simone De Liberato, Salvatore Savasta og 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 og E. Solano, "Ultrastrong koblingsregimer for lys-materie interaksjon" Rev. Mod. Phys. 91, 025005 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.91.025005

[78] Peter A. Ivanov, Kilian Singer, Nikolay V. Vitanov og Diego Porras, "Quantum Sensors Assisted by Spontaneous Symmetry Breaking for Detecting Very Small Forces" Phys. Rev. Appl. 4, 054007 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.4.054007

[79] Peter A. Ivanov, Nikolay V. Vitanov og Kilian Singer, "Høypresisjon kraftføling ved bruk av et enkelt fanget ion" Scientific Reports 6, 1–8 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1038 / srep28078

[80] Peter A. Ivanovand Nikolay V. Vitanov "Kvanteføling av fase-rom-forskyvningsparametrene ved bruk av et enkelt fanget ion" Fysisk. Rev. A 97, 032308 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.032308

[81] D. Leibfried, R. Blatt, C. Monroe og D. Wineland, "Quantum dynamics of single fangede ioner" 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 og John J Bollinger, "Ultrasensitiv deteksjon av kraft og forskyvning ved bruk av fangede ioner" Nature Nanotechnology 5, 646–650 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nnano.2010.165

[83] KA Gilmore, JG Bohnet, BC Sawyer, JW Britton og JJ Bollinger, "Amplitudeføling under nullpunktsfluktuasjonene med en todimensjonal fanget-ion mekanisk oscillator" Physical Review Letters 118, 1–5 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.263602

[84] M. Affolter, KA Gilmore, JE Jordan og JJ Bollinger, "Fase-koherent sensing av massesenterbevegelsen til fangede ionkrystaller" Physical Review A 102, 052609 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.052609

[85] Helmut Ritsch, Peter Domokos, Ferdinand Brennecke og Tilman Esslinger, "Kalde atomer i hulromsgenererte dynamiske optiske potensialer" Rev. Mod. Phys. 85, 553–601 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.85.553

[86] Ze-Liang Xiang, Sahel Ashhab, JQ You og Franco Nori, "Hybride kvantekretser: superledende kretser som samhandler med andre kvantesystemer" Rev. Mod. Phys. 85, 623–653 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.85.623

[87] Shlomi Kotler, Raymond W. Simmonds, Dietrich Leibfried og David J. Wineland, "Hybride kvantesystemer med fanget ladede partikler" 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 og NY Yao, "Programmerbare kvantesimuleringer av spinnsystemer med fangede ioner" 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 og Jörg Schmiedmayer, "Quantum technologies 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 og 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. Göpl, M. Baur, R. Bianchetti, PJ Leek, A. Blais og A. Wallraff, "Å klatre på Jaynes-Cummings-stigen og observere dens $sqrt{n}$ ikke-linearitet i et hulrom QED-system" 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 og Rainer Blatt, “A kvanteinformasjonsprosessor med fangede ioner» 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 og E. Solano, "Dyp sterk koblingsregime for Jaynes-Cummings-modellen" 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 og 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 og Radim Filip, "Hybrid Rabi interactions with travelling states of light" 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 og Gerhard Rempe, "Deterministisk skapelse av entangled atom-light Schrödinger-cat states" Nature Photonics 13, 110–115 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41566-018-0339-5

[97] Zhang-qi Yin, Tongcang Li, Xiang Zhang og LM Duan, "Store kvantesuperposisjoner av en levitert nanodiamant gjennom spinn-optomekanisk kobling" Phys. Rev. A 88, 033614 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.033614

[98] Wojciech Gorecki, Rafal Demkowicz-Dobrzanski, Howard M. Wiseman og 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 struktur i faserom og dens relevans for kvantedekoherens" Nature 2001 412:6848 412, 712–717 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1038 / 35089017

[100] WJ Munro, K. Nemoto, GJ Milburn og SL Braunstein, "Svak kraftdeteksjon med overliggende koherente tilstander" Phys. Rev. A 66, 023819 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.66.023819

[101] Francesco Albarelli, Marco G. Genoni, Matteo GA A Paris og Alessandro Ferraro, "Ressursteori om kvante-ikke-Gaussianitet og Wigner-negativitet" Fysisk gjennomgang A 98, 52350 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.052350

[102] WH Zurek "Sub-Planck struktur i faserom og dens relevans for kvantedekoherens" 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 og R. Hanson, "Optimalisert kvantesensing med et enkelt elektronspinn ved bruk av adaptive målinger i sanntid" Nature Nanotechnology 11, 247–252 (2016) .
https: / / doi.org/ 10.1038 / nnano.2015.261

[104] ED Herbschleb, H. Kato, T. Makino, S. Yamasaki og N. Mizuochi, "Kvantemåling med ultrahøyt dynamisk område som beholder sin følsomhet" 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 og 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 og DM Lucas, "High-Fidelity Quantum Logic Gates Using Trapped-Ion Hyperfine Qubits" Physical Review Letters 117 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.117.060504

[107] Stephen M. Barnett og 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 og I. Dotsenko, "Måling av en mikrobølgefeltamplitude utover standard kvantegrense" Fysisk Gjennomgang A 94, 1–7 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.94.022313

[109] M Aspelmeyer, TJ Kippenberg og F Marquardt, "Cavity 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 og RW Simmonds, "Circuit cavity electromechanics in the strong-coupling regime" Nature 2011 471:7337 471, 204–208 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature09898

[111] AS Holevo “Quantum systems, channels, information” degruyter.com (2019).
https: / / doi.org/ 10.1515 / 9783110642490

[112] Matteo GA Paris "Quantum estimering 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 og Xiaoguang Wang, "Quantum Fisher-informasjon og symmetrisk logaritmisk derivat via anti-kommutatorer" 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 og Gerardo Adesso, "Generelle uttrykk for 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 og 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 og GJ Milburn, "Hybrid quantum computation in quantum optics" Phys. Rev. A 78, 022303 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.78.022303

Sitert av

Kunne ikke hente Crossref sitert av data under siste forsøk 2023-06-01 02:10:46: Kunne ikke hente siterte data for 10.22331 / q-2023-05-31-1024 fra Crossref. Dette er normalt hvis DOI nylig ble registrert. På SAO / NASA ADS ingen data om sitering av verk ble funnet (siste forsøk 2023-06-01 02:10:46).

Denne artikkelen er utgitt i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) tillatelse. Opphavsrett forblir hos de opprinnelige rettighetshaverne som forfatterne eller institusjonene deres.

Tidstempel:

Mer fra Kvantejournal