論文の概要: Describing quantum metrology with erasure errors using weight
distributions of classical codes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.02859v3
- Date: Tue, 21 Feb 2023 05:20:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-25 04:03:57.439437
- Title: Describing quantum metrology with erasure errors using weight
distributions of classical codes
- Title(参考訳): 古典符号の重み分布を用いた消去誤差による量子距離論の記述
- Authors: Yingkai Ouyang and Narayanan Rengaswamy
- Abstract要約: 我々は、古典的な$[n,k,d]$二進ブロック符号に対応する構造を持つ量子プローブ状態について検討する。
これらのプローブ状態が古典場の未知の大きさを推定できるという究極の精度の限界を得る。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.391375268580806
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum sensors are expected to be a prominent use-case of quantum
technologies, but in practice, noise easily degrades their performance. Quantum
sensors can for instance be afflicted with erasure errors. Here, we consider
using quantum probe states with a structure that corresponds to classical
$[n,k,d]$ binary block codes of minimum distance $d \geq t+1$. We obtain bounds
on the ultimate precision that these probe states can give for estimating the
unknown magnitude of a classical field after at most $t$ qubits of the quantum
probe state are erased. We show that the quantum Fisher information is
proportional to the variances of the weight distributions of the corresponding
$2^t$ shortened codes. If the shortened codes of a fixed code with $d \geq t+1$
have a non-trivial weight distribution, then the probe states obtained by
concatenating this code with repetition codes of increasing length enable
asymptotically optimal field-sensing that passively tolerates up to $t$ erasure
errors.
- Abstract(参考訳): 量子センサーは量子技術の顕著なユースケースとして期待されているが、実際にはノイズが性能を低下させる。
例えば、量子センサーは消去エラーに悩まされることがある。
ここでは、古典的な$[n,k,d]$二進ブロック符号の最小距離$d \geq t+1$に対応する構造を持つ量子プローブ状態について検討する。
量子プローブ状態の少なくとも$t$ qubitsが消去された後、これらのプローブ状態が古典場の未知の大きさを推定できるという究極の精度の限界を得る。
量子フィッシャー情報は、対応する2^t$短縮符号の重み分布のばらつきに比例することを示した。
固定符号の短縮符号が$d \geq t+1$で非自明な重み分布を持つ場合、この符号と長さが増加する繰り返し符号を連結したプローブ状態は、漸近的に最適なフィールドセンシングを可能にし、最大$t$消去エラーを受動的に許容する。
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