論文の概要: Non-Markovian effect on quantum optical metrology under dissipative environment

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.03378v3
• Date: Thu, 27 Feb 2020 03:07:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-04 03:48:31.196070
• Title: Non-Markovian effect on quantum optical metrology under dissipative environment
• Title（参考訳）: 散逸環境下における量子光計測における非マルコフ効果
• Authors: Kai Bai, Hong-Gang Luo, Wenxian Zhang, Meng Xiao
• Abstract要約: 非マルコフ効果は局所散逸環境下で量子光学メロロジーを実行するのに有効であることが示されている。 本研究は、非マルコフ効果を利用して、ノイズの存在下での超感度測定を実現するためのレシピを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6058099298620423
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum metrology utilizes quantum effects to reach higher precision measurements of physical quantities compared with their classical counterparts. However the ubiquitous decoherence obstructs its application. Recently, non-Markovian effects are shown to be effective in performing quantum optical metrology under locally dissipative environments\cite{PhysRevLett.123.040402}. However, the mechanism is still rather hazy. Here, we uncover the reason why forming a bound state can protect the quantumness against a dissipative ambient via the quantum Fisher information of entangled coherent states. An exact analytical expression of the quantum Fisher information in the long-encoding-time condition is derived, which reveals that the dynamics of precision can asymptotically reach the ideal-case-promised one easily when the average photon number is small. Meanwhile, the scaling exhibits a transition from the weak Heisenberg limit to the sub-classical limit with the increase of average photon number. Our work provides a recipe to realize ultrasensitive measurements in the presence of noise by utilizing non-Markovian effects.
• Abstract（参考訳）: 量子気象学は量子効果を利用して物理量の高精度な測定を行う。 しかし、ユビキタスデコヒーレンスはその適用を妨げる。 近年,非マルコフ効果は局所散逸環境下での量子光計測に有効であることが示されている。 しかし、メカニズムはいまだに曖昧である。 ここで、結合状態を形成することが、絡み合ったコヒーレント状態の量子フィッシャー情報を介して拡散的環境から量子性を保護できる理由を明らかにする。 長エンコーディング時間条件における量子フィッシャー情報の正確な解析式が導出され、平均光子数が小さい場合、精度のダイナミクスは理想のケースに漸近的に到達できることが分かる。 一方、スケーリングは、平均光子数が増加するにつれて、弱いハイゼンベルク極限から下位古典限界への移行を示す。 本研究は,非マルコフ効果を利用して雑音の存在下での超感度測定を実現するためのレシピを提供する。

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