論文の概要: Remote Quantum Sensing with Heisenberg Limited Sensitivity in Many Body Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.02308v1
• Date: Wed, 4 Mar 2020 19:55:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-31 05:06:31.523775
• Title: Remote Quantum Sensing with Heisenberg Limited Sensitivity in Many Body Systems
• Title（参考訳）: 多くの身体系におけるHeisenberg制限感度を用いたリモート量子センシング
• Authors: Gareth Si\^on Jones, Sougato Bose, and Abolfazl Bayat
• Abstract要約: 量子センシングの新しい手法を提案する。 製品状態の多体システムのダイナミクスと、特定のベースでの射影測定のシーケンスを利用する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum sensors have been shown to be superior to their classical counterparts in terms of resource efficiency. Such sensors have traditionally used the time evolution of special forms of initially entangled states, adaptive measurement basis change, or the ground state of many-body systems tuned to criticality. Here, we propose a different way of doing quantum sensing which exploits the dynamics of a many-body system, initialized in a product state, along with a sequence of projective measurements in a specific basis. The procedure has multiple practical advantages as it: (i) enables remote quantum sensing, protecting a sample from the potentially invasive readout apparatus; and (ii) simplifies initialization by avoiding complex entangled or critical ground states. From a fundamental perspective, it harnesses a resource so far unexploited for sensing, namely, the residual information from the unobserved part of the many-body system after the wave-function collapses accompanying the measurements. By increasing the number of measurement sequences, through the means of a Bayesian estimator, precision beyond the standard limit, approaching the Heisenberg bound, is shown to be achievable.
• Abstract（参考訳）: 量子センサーは、資源効率の点で従来のセンサーよりも優れていることが示されている。 このようなセンサは伝統的に、初期絡み合い状態の特殊形態の時間発展、適応的な測定基底の変化、臨界性に合わせて調整された多体系の基底状態を用いる。 そこで本研究では,多体系の動的特性を利用した異なる量子センシング手法を提案する。 手順には、いくつかの実用的な利点があります。 i) リモート量子センシングが可能で、潜在的に侵入的な読み出し装置からサンプルを保護し、 (ii)複雑な絡み合いや臨界基底状態を避けることで初期化を単純化する。 基本的観点からは、これまでの未公開資源、すなわち、測定に伴う波動関数の崩壊後の多体系の未観測部分からの残留情報を検知するために利用している。 ベイズ推定器によって測定シーケンス数を増やすことにより、ハイゼンベルク境界に近づく標準限界を超える精度が達成可能であることが示されている。

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