論文の概要: Full monitoring of phase-space trajectories with 10dB-sub-Heisenberg imprecision

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.03228v3
• Date: Mon, 19 Apr 2021 06:57:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-06 21:45:05.721745
• Title: Full monitoring of phase-space trajectories with 10dB-sub-Heisenberg imprecision
• Title（参考訳）: 10dB-sub-Heisenbergインプレッションによる位相空間軌道のフルモニタリング
• Authors: Jascha Zander and Roman Schnabel
• Abstract要約: 熱環境に結合された測定装置は、ハイゼンベルクの不確実性関係によって設定された最小の不確実性積を有する一対の値を提供する。 位相空間における量子状態の変位の時間依存性の変化を観測できる光学的測定装置について報告する。
• 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: The change of a quantum state can generally only be fully monitored through simultaneous measurements of two non-commuting observables X and Y spanning a phase space. A measurement device that is coupled to the thermal environment provides at a time a pair of values that have a minimal uncertainty product set by the Heisenberg uncertainty relation, which limits the precision of the monitoring. Here we report on an optical measurement setup that is able to monitor the time dependent change of the quantum state's displacement in phase space (< X (t)>; < Y (t)>) with an imprecision 10\,dB below the Heisenberg uncertainty limit. Our setup provides pairs of values (X(t_i); Y(t_i)) from simultaneous measurements at subsequent times t_i. The measurement references are not coupled to the thermal environment but are established by an entangled quantum state. Our achievement of a tenfold reduced quantum imprecision in monitoring arbitrary time-dependent displacements supports the potential of the quantum technology required for entanglement-enhanced metrology and sensing as well as measurement-based quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 量子状態の変化は一般に、位相空間にまたがる2つの非可換可観測器 X と Y の同時測定によってのみ監視される。 熱環境に結合した測定装置は、ハイゼンベルクの不確実性関係によって設定された最小の不確実性積を持つ一対の値を提供し、監視の精度を制限する。 ここでは, 位相空間(<X (t)>; <Y (t)>)における量子状態の変位の時間依存性の変化を, ハイゼンベルクの不確かさ限界以下10\,dBで観測できる光学的測定装置について報告する。 我々の設定は、その後のt_iの同時測定から値のペア(X(t_i); Y(t_i))を提供する。 測定基準は熱環境と結合するのではなく、絡み合った量子状態によって確立される。 任意の時間依存変位のモニタリングにおける10倍の量子インプレクションの達成は、エンタングルメント強化メトロジーとセンシングおよび測定ベースの量子コンピューティングに必要な量子技術のポテンシャルを支持する。

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