論文の概要: On the capability of a class of quantum sensors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.08679v1
• Date: Thu, 19 Mar 2020 10:56:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-28 18:02:00.750938
• Title: On the capability of a class of quantum sensors
• Title（参考訳）: 量子センサのクラスの能力について
• Authors: Qi Yu, Yuanlong Wang, Daoyi Dong, Ian R. Petersen
• Abstract要約: 1量子ビットまたは2量子ビットからなる量子センサのクラスの性能について検討する。 量子センサはスピンチェーンシステムに結合され、システム内の未知のパラメータに関する情報を抽出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.894655702718783
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum sensors may provide extremely high sensitivity and precision to extract key information in a quantum or classical physical system. A fundamental question is whether a quantum sensor is capable of uniquely inferring unknown parameters in a system for a given structure of the quantum sensor and admissible measurement on the sensor. In this paper, we investigate the capability of a class of quantum sensors which consist of either a single qubit or two qubits. A quantum sensor is coupled to a spin chain system to extract information of unknown parameters in the system. With given initialisation and measurement schemes, we employ the similarity transformation approach and the Grobner basis method to prove that a single-qubit quantum sensor cannot effectively estimate the unknown parameters in the spin chain system while the two-qubit quantum sensor can. The work demonstrates that it is a feasible method to enhance the capability of quantum sensors by increasing the number of qubits in the quantum sensors for some practical applications.
• Abstract（参考訳）: 量子センサーは、量子または古典物理システムにおいて重要な情報を抽出するための非常に高い感度と精度を提供する。 根本的な問題は、量子センサの所定の構造とセンサ上の許容可能な測定のためのシステムにおいて、未知のパラメータを一意に推論できるかどうかである。 本稿では,単一の量子ビットまたは2つの量子ビットからなる量子センサの能力について検討する。 量子センサはスピンチェーンシステムに結合され、システム内の未知のパラメータに関する情報を抽出する。 初期化・測定方式を与えられた場合, 1量子ビット量子センサでは2量子ビット量子センサでは未知のパラメータを効果的に推定できないことを証明するため, 類似性変換法とグロブナー基底法を用いる。 この研究は、量子センサーの量子ビット数を増加させることで、量子センサーの能力を高めるための実現可能な方法であることを実証している。

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