論文の概要: Heisenberg scaling precision in multi-mode distributed quantum metrology
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.12550v1
- Date: Fri, 27 Mar 2020 17:34:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-27 18:13:08.640806
- Title: Heisenberg scaling precision in multi-mode distributed quantum metrology
- Title（参考訳）: マルチモード分散量子メートル法におけるハイゼンベルクスケーリング精度
- Authors: Giovanni Gramegna, Danilo Triggiani, Paolo Facchi, Frank A. Narducci,
Vincenzo Tamma
- Abstract要約: マルチポート干渉計に符号化されたパラメータ$varphi$を推定できる$N$-photon Gaussian測定方式を提案する。
干渉計の構造には線形性や通過性以外に制限はない。
- 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: We propose an $N$-photon Gaussian measurement scheme which allows the
estimation of a parameter $\varphi$ encoded into a multi-port interferometer
with a Heisenberg scaling precision (i.e. of order $1/N$). In this protocol, no
restrictions on the structure of the interferometer are imposed other than
linearity and passivity, allowing the parameter $\varphi$ to be distributed
over several components. In all previous proposals Heisenberg scaling has been
obtained provided that both the input state and the measurement at the output
are suitably adapted to the unknown parameter $\varphi$. This is a serious
drawback which would require in practice the use of iterative procedures with a
sequence of trial input states and measurements, which involve an unquantified
use of additional resources. Remarkably, we find that only one stage has to be
adapted, which leaves the choice of the other stage completely arbitrary. We
also show that our scheme is robust against imperfections in the optimized
stage. Moreover, we show that the adaptive procedure only requires a
preliminary classical knowledge (i.e to a precision $1/\sqrt{N}$) on the
parameter, and no further additional resources. As a consequence, the same
adapted stage can be employed to monitor with Heisenberg-limited precision any
variation of the parameter of the order of $1/\sqrt{N}$ without any further
adaptation.
- Abstract（参考訳）: ハイゼンベルクスケーリング精度(すなわち1/N$)を持つマルチポート干渉計に符号化されたパラメータ$\varphi$を推定できるN$フォトトンガウス測度スキームを提案する。
このプロトコルでは、干渉計の構造に線形性と通過性以外の制限は課されず、パラメータ $\varphi$ を複数のコンポーネントに分散させることができる。
これまでのすべての提案では、入力状態と出力の測定の両方が未知のパラメータ $\varphi$ に適合するようにハイゼンベルクスケーリングが得られた。
これは深刻な欠点であり、実際、追加のリソースを定量化していない使用を含む一連の試行的な入力状態と測定値で反復的な手順を使用する必要がある。
驚くべきことに、1つのステージのみを適応する必要があるため、他のステージの選択は完全に任意に残されている。
また,本手法は最適化段階における不完全性に対して堅牢であることを示す。
さらに、適応的な手順は、パラメータに関する予備的な古典的知識(例えば、精度1/\sqrt{N}$)しか必要とせず、追加のリソースは必要ないことを示す。
結果として、1/\sqrt{n}$という順序のパラメータの変動を、これ以上の適応なしにハイゼンベルク制限精度で監視するために同じ適応段階を用いることができる。
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