論文の概要: Improving the estimation of environment parameters via initial
probe-environment correlations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.08836v2
- Date: Thu, 31 Dec 2020 11:15:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-23 21:23:05.286303
- Title: Improving the estimation of environment parameters via initial
probe-environment correlations
- Title（参考訳）: 初期プローブ-環境相関による環境パラメータ推定の改善
- Authors: Hamza Ather and Adam Zaman Chaudhry
- Abstract要約: 量子プローブとして知られる小型で制御可能な量子系は、複雑な系を特徴づける様々なパラメータを推定するために提案されている。
また, プローブ状態作成前に存在する環境相関情報を用いて, 環境情報もプローブに印字されることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Small, controllable quantum systems, known as quantum probes, have been
proposed to estimate various parameters characterizing complex systems such as
the environments of quantum systems. These probes, prepared in some initial
state, are allowed to interact with their environment, and subsequent
measurements reveal information about different quantities characterizing the
environment such as the system-environment coupling strength, the cutoff
frequency, and the temperature. These estimates have generally been made by
considering only the way that the probe undergoes decoherence. However, we show
that information about the environment is also imprinted on the probe via the
probe and environment correlations that exist before the probe state
preparation. This information can then be used to improve our estimates for any
environment. We apply this general result to the particular case of a two-level
system probe undergoing pure dephasing, due to a harmonic oscillator
environment, to show that a drastic increase in the quantum Fisher information,
and hence the precision of our estimates, can indeed be obtained. We also
consider applying periodic control pulses to the probe to show that with a
combination of the two - the effect of the control pulses as well as the
initial correlations - the quantum Fisher information can be increased by
orders of magnitude.
- Abstract（参考訳）: 量子プローブとして知られる小型で制御可能な量子系は、量子系の環境などの複雑なシステムを特徴づける様々なパラメータを推定するために提案されている。
初期状態で調製されたこれらのプローブは環境との相互作用を許容し、その後の測定により、システム-環境結合強度、遮断周波数、温度などの環境を特徴付ける様々な量に関する情報が明らかにされる。
これらの推定は一般に、プローブがデコヒーレンスを行う方法のみを考慮してなされている。
しかし, プローブ状態作成前に存在する環境相関情報や環境相関情報を用いて, 環境情報もプローブに印字されることが示唆された。
この情報は、あらゆる環境の見積もりを改善するために利用できます。
この一般的な結果は、高調波振動子環境のため、純粋にデファスメントを行う2段階の系プローブの特定の場合に適用し、量子フィッシャー情報の劇的な増加と推定の精度を実際に得ることができることを示す。
また, 周期制御パルスをプローブに適用することにより, 制御パルスの効果と初期相関の関係を組み合わせることで, 量子フィッシャー情報を桁々に増やすことができることを示すことを検討した。
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