論文の概要: Cooperation between coherent control and noises in quantum metrology

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/1801.07563v2
• Date: Tue, 21 Nov 2023 01:51:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-23 06:24:59.039197
• Title: Cooperation between coherent control and noises in quantum metrology
• Title（参考訳）: 量子力学におけるコヒーレント制御とノイズの協調
• Authors: Yu Chen, Zibo Miao, and Haidong Yuan
• Abstract要約: 開スピン系におけるコヒーレント制御とノイズの協調について検討する。 ここで提案された協調スキームは、より高い精度で標準スキームより優れている。 我々は、異なるスピン間のカップリングが、協調的スキームの下で非局所的パラメトリゼーションを実現するのに役立つことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.5007368668594925
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this paper we study the cooperation between coherent control and noises in open spin systems, aiming to demonstrate that such cooperation can provide new possibilities for parametrization in quantum metrology. The cooperative scheme proposed here outperforms the standard scheme, with higher precision achieved. More specifically, we illustrate the effect of cooperative interaction between coherent control and noises in conventional single-spin systems described by Lindblad master equations, with the magnitude of a magnetic field taken as the parameter to be estimated and encoded in the noisy dynamics besides the Hamiltonian. The scenarios of both spontaneous emission and dephasing noise have been analyzed, where the associated quantum Fisher information has been given. Furthermore, it has been demonstrated that in the realm where quantum metrology is mostly applied in practice, the precision limit under the cooperative scheme in the presence of noises can surpass the ultimate precision limit under the unitary dynamics. On the other hand, multiple-spin systems have also been considered. We show that the coupling between different spins can help realize non-local parametrization under the cooperative scheme, with the ground state made entangled. This thus leads to the improvement of precision limit, which has been proved and visualized in our paper.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,オープンスピン系におけるコヒーレント制御とノイズの協調について検討し,量子力学におけるパラメータ化の新しい可能性を示すことを目的とした。 ここで提案された協調スキームは、より高い精度で標準スキームより優れている。 より具体的には、Lindbladマスター方程式によって記述された従来の単一スピン系におけるコヒーレント制御とノイズの協調相互作用の効果を、ハミルトニアン以外の雑音力学において推定および符号化されるパラメータとして、磁場の大きさによって説明する。 自然発生とノイズの強調の両方のシナリオが解析され、関連する量子フィッシャー情報が与えられた。 さらに、量子距離論が実際はほとんど適用されている領域では、ノイズの存在下での協調スキームの精度限界がユニタリ力学の下での究極の精度限界を超えることが示されている。 一方,マルチスピンシステムも検討されている。 異なるスピン間のカップリングは協調スキームの下で非局所パラメトリゼーションを実現するのに役立ち、基底状態が絡み合っていることを示す。 これにより精度の限界が改善され,本論文で実証・可視化された。

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