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”

Genuine Quantum Non-Gaussianity and Metrological Sensitivity of Fock States Prepared in a Mechanical Resonator

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989592%3A15310%2F25%3A73630937" target="_blank" >RIV/61989592:15310/25:73630937 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.134.180801" target="_blank" >https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.134.180801</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.134.180801" target="_blank" >10.1103/PhysRevLett.134.180801</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Genuine Quantum Non-Gaussianity and Metrological Sensitivity of Fock States Prepared in a Mechanical Resonator

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Fock states of the quantum harmonic oscillator are fundamental to quantum sensing and information processing, serving as key resources for exploiting bosonic degrees of freedom. Here, we prepare high Fock states in a high-overtone bulk acoustic wave resonator by coupling it to a superconducting qubit and applying microwave pulses designed using quantum optimal control. We characterize the experimentally realized states by employing a criterion for genuine quantum non-Gaussianity (QNG) designed to reveal multiphonon contributions. Although energy relaxation and decoherence limit the achievable fidelities, we demonstrate genuine QNG features compatible with a Fock state |6⟩, confirming that the prepared states cannot be generated through Gaussian operations on states with up to Fock state |5⟩ contributions. We further investigate the robustness of these QNG features to losses and their utility in sensing displacement amplitudes. In particular, we introduce a hierarchy based on the quantum Fisher information and show that, despite decoherence and measurement imperfections, the prepared states achieve a displacement sensitivity surpassing that of an ideal Fock state |3⟩. Our results have immediate applications in quantum sensing and simulations with high-overtone bulk acoustic wave resonator devices.

  • Název v anglickém jazyce

    Genuine Quantum Non-Gaussianity and Metrological Sensitivity of Fock States Prepared in a Mechanical Resonator

  • Popis výsledku anglicky

    Fock states of the quantum harmonic oscillator are fundamental to quantum sensing and information processing, serving as key resources for exploiting bosonic degrees of freedom. Here, we prepare high Fock states in a high-overtone bulk acoustic wave resonator by coupling it to a superconducting qubit and applying microwave pulses designed using quantum optimal control. We characterize the experimentally realized states by employing a criterion for genuine quantum non-Gaussianity (QNG) designed to reveal multiphonon contributions. Although energy relaxation and decoherence limit the achievable fidelities, we demonstrate genuine QNG features compatible with a Fock state |6⟩, confirming that the prepared states cannot be generated through Gaussian operations on states with up to Fock state |5⟩ contributions. We further investigate the robustness of these QNG features to losses and their utility in sensing displacement amplitudes. In particular, we introduce a hierarchy based on the quantum Fisher information and show that, despite decoherence and measurement imperfections, the prepared states achieve a displacement sensitivity surpassing that of an ideal Fock state |3⟩. Our results have immediate applications in quantum sensing and simulations with high-overtone bulk acoustic wave resonator devices.

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

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

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

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    PHYSICAL REVIEW LETTERS

  • ISSN

    0031-9007

  • e-ISSN

    1079-7114

  • Svazek periodika

    134

  • Číslo periodika v rámci svazku

    18

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    6

  • Strana od-do

    "180801-1"-"180801-6"

  • Kód UT WoS článku

    001509045600002

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105004408981