論文の概要: Threshold for a discrete-variable sensor of quantum reservoirs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.00609v2
• Date: Thu, 20 May 2021 15:39:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-13 03:13:15.064368
• Title: Threshold for a discrete-variable sensor of quantum reservoirs
• Title（参考訳）: 量子貯留層の離散変数センサのしきい値
• Authors: Wei Wu, Zhen Peng, Si-Yuan Bai, Jun-Hong An
• Abstract要約: 量子センシングはセンサの量子資源を用いて、古典物理学で制約される限界よりも小さな物理量の推定誤差を得る。 以前の研究では、センサーの量子リソースに対する貯水池による劣化が、符号化時間の増加とともに誤差を分散させることを示した。 ここでは、量子貯水池を測定するためのセンサとして、N$2レベルシステムを用いる方法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.848282580687173
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum sensing employs quantum resources of a sensor to attain a smaller estimation error of physical quantities than the limit constrained by classical physics. To measure a quantum reservoir, which is significant in decoherence control, a nonunitary-encoding sensing scheme becomes necessary. However, previous studies showed that the reservoir-induced degradation to quantum resources of the sensor makes the errors divergent with the increase of encoding time. We here propose a scheme to use $N$ two-level systems as the sensor to measure a quantum reservoir. A threshold, above which the shot-noise-limited sensing error saturates or even persistently decreases with the encoding time, is uncovered. Our analysis reveals that it is due to the formation of a bound state of the total sensor-reservoir system. Solving the outstanding error-divergency problem in previous studies, our result supplies an insightful guideline in realizing a sensitive measurement of quantum reservoirs.
• Abstract（参考訳）: 量子センシングはセンサーの量子資源を用いて、古典物理学で制限される限界よりも物理量の推定誤差を小さくする。 デコヒーレンス制御において重要な量子貯留層を測定するためには、非ユニタリエンコードセンシングスキームが必要となる。 しかし、以前の研究では、センサの量子リソースへの貯水池による劣化は、符号化時間の増加とともに誤差を分散させることを示した。 ここでは,量子貯水池を測定するセンサとして$N$2レベルシステムを提案する。 符号化時間とともにショットノイズ制限センシングエラーが飽和する、あるいは持続的に低下するしきい値が露見される。 解析の結果,全センサ保存システムのバウンド状態の形成が原因であることが判明した。 これまでの研究で見事な誤差分散問題を解くため,量子貯留層の感度測定を実現するための洞察に富んだガイドラインを提示する。

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