論文の概要: Fundamental limits for reciprocal and non-reciprocal non-Hermitian quantum sensing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.10822v1
• Date: Thu, 22 Apr 2021 01:45:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-02 22:27:37.557731
• Title: Fundamental limits for reciprocal and non-reciprocal non-Hermitian quantum sensing
• Title（参考訳）: 相互及び非相互非エルミート量子センシングの基礎的限界
• Authors: Liying Bao, Bo Qi, Daoyi Dong and Franco Nori
• Abstract要約: 非相互性は非エルミート量子センシングの強力な資源となる。 我々は、相互および非相互量子センシングのための信号対雑音比の基本的な限界を確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.372393003522374
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Non-Hermitian dynamics has been widely studied to enhance the precision of quantum sensing; and non-reciprocity can be a powerful resource for non-Hermitian quantum sensing, as non-reciprocity allows to arbitrarily exceed the fundamental bound on the measurement rate of any reciprocal sensors. Here we establish fundamental limits on signal-to-noise ratio for reciprocal and non-reciprocal non-Hermitian quantum sensing. In particular, for two-mode linear systems with two coherent drives, an approximately attainable uniform bound on the best possible measurement rate per photon is derived for both reciprocal and non-reciprocal sensors. This bound is only related to the coupling coefficients and, in principle, can be made arbitrarily large. Our results thus demonstrate that a conventional reciprocal sensor with two drives can simulate any non-reciprocal sensor. This work also demonstrates a clear signature on how the excitation signals affect the signal-to-noise ratio in non-Hermitian quantum sensing.
• Abstract（参考訳）: 非エルミート力学は量子センシングの精度を高めるために広く研究されており、非エルミート量子センシングは非エルミート量子センシングの強力な資源となり得る。 ここでは、相互および非相互の非エルミート量子センシングにおける信号対雑音比の基本的な限界を確立する。 特に、2つのコヒーレントな駆動を持つ2モード線形系では、光子当たりの最良の測定速度に縛られるほぼ可能な均一性は、相互センサと非相互センサの両方に対して導出される。 この境界は結合係数にのみ関係しており、原理的には任意に大きくすることができる。 その結果、従来の2つのドライブを持つ相互センサは、任意の非相互センサをシミュレートできることが示される。 この研究はまた、励起信号が非エルミート量子センシングの信号-雑音比にどのように影響するかを明確に示している。

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