論文の概要: Heisenberg-limited quantum metrology using collective dephasing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.11612v2
- Date: Wed, 24 Mar 2021 06:30:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-07 04:45:49.822552
- Title: Heisenberg-limited quantum metrology using collective dephasing
- Title（参考訳）: 集合的デファスメントを用いたハイゼンベルク制限量子メトロロジー
- Authors: Shingo Kukita, Yuichiro Matsuzaki, Yasushi Kondo
- Abstract要約: 時間進化のデコヒーレンスは通常量子力学の性能を低下させる。
しかし, 適切な条件下では, このデコヒーレンスを利用して感度を向上させることができる。
- 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: The goal of quantum metrology is the precise estimation of parameters using
quantum properties such as entanglement. This estimation usually consists of
three steps: state preparation, time evolution during which information of the
parameters is encoded in the state, and readout of the state. Decoherence
during the time evolution typically degrades the performance of quantum
metrology and is considered to be one of the major obstacles to realizing
entanglement-enhanced sensing. We show, however, that under suitable
conditions, this decoherence can be exploited to improve the sensitivity.
Assume that we have two axes, and our aim is to estimate the relative angle
between them. Our results reveal that the use of Markvoian collective dephasing
to estimate the relative angle between the two directions affords
Heisenberg-limited sensitivity. Moreover, our scheme based on Markvoian
collective dephasing is robust against environmental noise, and it is possible
to achieve the Heisenberg limit even under the effect of independent dephasing.
Our counterintuitive results showing that the sensitivity is improved by using
the decoherence pave the way to novel applications in quantum metrology.
- Abstract（参考訳）: 量子メトロロジーの目標は、絡み合いなどの量子特性を用いたパラメータの正確な推定である。
この推定は通常、状態の準備、パラメータの情報が状態にエンコードされる時間の進化、状態の読み出しという3つのステップから構成される。
時代のデコヒーレンスは通常、量子力学のパフォーマンスを低下させ、絡み合いの強い感覚を実現するための主要な障害の1つと考えられている。
しかし, 適切な条件下では, このデコヒーレンスを利用して感度を向上させることができる。
2つの軸があると仮定し、我々の目標はそれらの間の相対的な角度を推定することである。
その結果,両方向間の相対角度を推定するためにmarkvoian collective dephasingを使用することで,ハイゼンベルク限定感度が得られることがわかった。
また,markvoian collective dephasingに基づく手法は環境騒音に対して頑健であり,独立なデファスメントの影響下でもハイゼンベルク限界を達成することができる。
このデコヒーレンス舗装を用いて量子気象学の新たな応用の道を開くことで感度が向上することを示す。
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