論文の概要: Entanglement-enhanced sensing using a chain of qubits with always-on
nearest-neighbor interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.02998v3
- Date: Wed, 9 Jun 2021 09:23:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-17 08:25:49.268981
- Title: Entanglement-enhanced sensing using a chain of qubits with always-on
nearest-neighbor interactions
- Title(参考訳): 常時オン近傍相互作用を持つ量子ビット鎖を用いた絡み合い強調センシング
- Authors: Atsuki Yoshinaga, Mamiko Tatsuta, Yuichiro Matsuzaki
- Abstract要約: 量子ビット間の常にオンに近い近接相互作用を持つ絡み合い増強型センシング手法を提案する。
現実的なデコヒーレンスの影響下においても、標準量子限界を超えて改良された感度を実現することができる。
- 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: Quantum metrology is the use of genuinely quantum properties such as
entanglement as a resource to outperform classical sensing strategies.
Typically, entanglement is created by implementing gate operations or inducing
many-body interactions. However, existing sensing schemes with these approaches
require accurate control of the probe system such as switching on and off the
interaction among qubits, which can be challenging for practical applications.
Here, we propose an entanglement-enhanced sensing scheme with an always-on
nearest-neighbor interaction between qubits. We adopt the transverse field
Ising chain as the probe system, making use of the so-called quantum domino
dynamics for the generation of the entangled states. In addition to the
advantage that our scheme can be implemented without controlling the
interactions, it only requires initialization of the system, projective
measurements on a single qubit, and control of the uniform magnetic fields. We
can achieve an improved sensitivity beyond the standard quantum limit even
under the effect of realistic decoherence.
- Abstract(参考訳): 量子メトロジー(Quantum metrology)は、古典的なセンシング戦略を上回るリソースとして、絡み合いのような真の量子特性を使用する。
通常、絡み合いはゲート操作を実装したり、多体相互作用を誘導することで作られる。
しかし、これらのアプローチによる既存のセンシング方式では、量子ビット間の相互作用のオン・オフなどのプローブシステムの正確な制御が必要であり、実用的な用途には困難である。
本稿では,量子ビット間において常に近接-近距離相互作用を持つエンタングルメントエンハンスドセンシング方式を提案する。
我々は、エンタングル状態の生成に量子ドミノダイナミクス(quantum domino dynamics)を応用し、横磁場イジングチェーンをプローブシステムとして採用した。
相互作用を制御せずにスキームを実装できるという利点に加えて、システムの初期化、単一の量子ビット上の射影的測定、一様磁場の制御しか必要としない。
現実的なデコヒーレンスの影響下でも、標準量子限界を超える感度を達成することができる。
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