Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Quantum Rabi interferometry of motion and radiation

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989592%3A15310%2F23%3A73619177" target="_blank" >RIV/61989592:15310/23:73619177 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://quantum-journal.org/papers/q-2023-05-31-1024/" target="_blank" >https://quantum-journal.org/papers/q-2023-05-31-1024/</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.22331/q-2023-05-31-1024" target="_blank" >10.22331/q-2023-05-31-1024</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Quantum Rabi interferometry of motion and radiation

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The precise determination of a displacement of a mechanical oscillator or a microwave field in a predetermined direction in phase space can be carried out with trapped ions or superconducting circuits, respectively, by coupling the oscillator with ancilla qubits. Through that coupling, the displacement information is transferred to the qubits which are then subsequently read out. However, unambiguous estimation of displacement in an unknown direction in the phase space has not been attempted in such oscillator-qubit systems. Here, we propose a hybrid oscillator-qubit interferometric setup for the unambiguous estimation of phase space displacements in an arbitrary direction, based on feasible Rabi interactions beyond the rotating-wave approximation. Using such a hybrid Rabi interferometer for quantum sensing, we show that the performance is superior to the ones attained by single-mode estimation schemes and a conventional interferometer based on Jaynes-Cummings interactions. Moreover, we find that the sensitivity of the Rabi interferometer is independent of the thermal occupation of the oscillator mode, and thus cooling it to the ground state before sensing is not required. We also perform a thorough investigation of the effect of qubit dephasing and oscillator thermalization. We find the interferometer to be fairly robust, outperforming different benchmark estimation schemes even for large dephasing and thermalization.

  • Název v anglickém jazyce

    Quantum Rabi interferometry of motion and radiation

  • Popis výsledku anglicky

    The precise determination of a displacement of a mechanical oscillator or a microwave field in a predetermined direction in phase space can be carried out with trapped ions or superconducting circuits, respectively, by coupling the oscillator with ancilla qubits. Through that coupling, the displacement information is transferred to the qubits which are then subsequently read out. However, unambiguous estimation of displacement in an unknown direction in the phase space has not been attempted in such oscillator-qubit systems. Here, we propose a hybrid oscillator-qubit interferometric setup for the unambiguous estimation of phase space displacements in an arbitrary direction, based on feasible Rabi interactions beyond the rotating-wave approximation. Using such a hybrid Rabi interferometer for quantum sensing, we show that the performance is superior to the ones attained by single-mode estimation schemes and a conventional interferometer based on Jaynes-Cummings interactions. Moreover, we find that the sensitivity of the Rabi interferometer is independent of the thermal occupation of the oscillator mode, and thus cooling it to the ground state before sensing is not required. We also perform a thorough investigation of the effect of qubit dephasing and oscillator thermalization. We find the interferometer to be fairly robust, outperforming different benchmark estimation schemes even for large dephasing and thermalization.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2023

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Quantum

  • ISSN

    2521-327X

  • e-ISSN

    2521-327X

  • Svazek periodika

    7

  • Číslo periodika v rámci svazku

    31.05.2023

  • Stát vydavatele periodika

    AT - Rakouská republika

  • Počet stran výsledku

    34

  • Strana od-do

    "1024-1"-"1024-34"

  • Kód UT WoS článku

    001007504700001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85128982021