論文の概要: Ultimate precision of multi-parameter quantum magnetometry under the parallel scheme

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.02416v1
• Date: Wed, 8 Jan 2020 08:50:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-13 12:38:37.321162
• Title: Ultimate precision of multi-parameter quantum magnetometry under the parallel scheme
• Title（参考訳）: 並列スキームによるマルチパラメータ量子磁気メトリーの究極精度
• Authors: Zhibo Hou, Hongzhen Chen, Liqiang Liu, Zhao Zhang, Guo-Yong Xiang, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo, Haidong Yuan
• Abstract要約: 並列スキームの下での磁場の3成分すべての推定において、任意重み付き分散の和に対する究極の下界を示す。 得られた精度は、並列スキームの下でのマルチパラメータ量子磁気学の究極の極限を設定する。 提案手法は、プローブ状態の制約から生じる複数のパラメータの精度のトレードオフを特徴付ける手段も提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.1752888579855276
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The precise measurement of a magnetic field is one of the most fundamental and important tasks in quantum metrology. Although extensive studies on quantum magnetometry have been carried out over past decades, the ultimate precision that can be achieved for the estimation of all three components of a magnetic field with entangled probe states under the parallel scheme remains unknown. Here we present the ultimate lower bound for the sum of arbitrarily weighted variances in the estimation of all three components of a magnetic field under the parallel scheme and show that this lower bound can be achieved for sufficiently large N. The optimal entangled probe state that achieves the ultimate precision is also explicitly constructed. The obtained precision sets the ultimate limit for the multi-parameter quantum magnetometry under the parallel scheme, which is of fundamental interest and importance in quantum metrology. Our approach also provides a way to characterize the tradeoff among the precisions of multiple parameters that arise from the constraints on the probe states.
• Abstract（参考訳）: 磁場の精密な測定は、量子論における最も基本的かつ重要な課題の1つである。 過去数十年にわたって量子磁気学の研究が盛んに行われてきたが、並列スキームの下での絡み合ったプローブ状態を持つ磁場の3つの成分全てを推定できる最終的な精度は分かっていない。 ここでは、並列スキームの下での磁場の3成分全てを推定する際の任意の重み付き分散の和に対する究極の下界を示し、この下界が十分に大きなNに対して達成可能であることを示す。 得られた精度は、並列スキームの下でのマルチパラメータ量子磁気測定の最終的な限界を設定する。 提案手法は,プローブ状態の制約から生じる複数のパラメータの精度のトレードオフを特徴付ける方法でもある。

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