論文の概要: Frequency measurements beyond the Heisenberg time-energy limit with a
single atom
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.08536v2
- Date: Sat, 5 Jun 2021 02:23:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-30 19:58:45.662945
- Title: Frequency measurements beyond the Heisenberg time-energy limit with a
single atom
- Title(参考訳): 単一原子によるハイゼンベルク時間エネルギー限界を超える周波数測定
- Authors: Liam P. McGuinness
- Abstract要約: ハイゼンベルクの時間-エネルギー関係は、原子遷移の決定を測定時間の逆数よりも良くするのを防ぐ。
ここでは1つの原子でハイゼンベルク極限以下の大きさの不確かさの順序を与える周波数推定手法を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The Heisenberg time-energy relation prevents determination of an atomic
transition to better than the inverse of the measurement time. The relation
generally applies to frequency estimation of a near-resonant field [1-3], since
information on the field frequency can be used to infer the atomic transition
[4, 5]. Here we demonstrate a frequency estimation technique that provides an
uncertainty orders of magnitude below the Heisenberg limit with a single atom.
With access to $N$ atoms, we propose a fundamental uncertainty limit improving
as $\sqrt{N}$, regardless of whether entanglement is employed. We describe
implementation of the quantum fourier transform to estimate an unknown
frequency without using entanglement. A comparison to classical algorithms
severely limits the benefit that quantum algorithms provide for frequency
estimation and that entanglement provides to quantum sensing in general.
- Abstract(参考訳): ハイゼンベルク時間エネルギー関係は、原子遷移の決定を測定時間の逆よりも良くする。
この関係は一般に、場の周波数に関する情報を用いて原子遷移[4, 5]を推測できるため、近接共鳴場[1-3]の周波数推定に適用される。
ここでは1つの原子でハイゼンベルク極限以下の大きさの不確かさの順序を与える周波数推定手法を示す。
我々は、$N$原子へのアクセスにより、絡み合いが用いられるかどうかに関わらず、$\sqrt{N}$として改善された基本的な不確実性限界を提案する。
エンタングルメントを用いずに未知の周波数を推定する量子フーリエ変換の実装について述べる。
古典的アルゴリズムとの比較は、量子アルゴリズムが周波数推定にもたらす利点と、絡み合いが一般に量子センシングにもたらす利点を著しく制限する。
関連論文リスト
- Quantum error mitigation for Fourier moment computation [49.1574468325115]
本稿では、超伝導量子ハードウェアにおける核効果場理論の文脈におけるフーリエモーメントの計算に焦点を当てる。
この研究は、制御反転ゲートを用いたアダマール試験にエコー検証と雑音再正規化を統合した。
ノイズモデルを用いて解析した結果,2桁のノイズ強度が顕著に低下することが判明した。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-23T19:10:24Z) - Real-time dynamics of false vacuum decay [49.1574468325115]
非対称二重井戸電位の準安定最小値における相対論的スカラー場の真空崩壊について検討した。
我々は,2粒子既約(2PI)量子実効作用の非摂動的枠組みを,Nの大規模展開において次から次へと誘導する順序で採用する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-06T12:44:48Z) - Finite Pulse-Time Effects in Long-Baseline Quantum Clock Interferometry [49.96265870315999]
我々は、内部時計遷移とともに非局在化された$-$となる量子中心の$-$の相互作用を研究する。
提案した量子時計干渉計は、様々な光学場からの摂動に対して安定であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-25T18:00:03Z) - Achieving the Heisenberg limit with Dicke states in noisy quantum
metrology [0.0]
我々は、ディック状態が標準量子極限を超え、開量子系におけるハイゼンベルク極限を達成するためにどのように使用できるかを示す。
本研究では, 共振器と共振器を対称に結合し, 共振器と共振器の結合を推定するシステムを提案する。
系が最適励起数を持つディック状態であるとき、その系は標準量子極限を超え、量子ビットと共振器上の崩壊の有限値に対してもハイゼンベルク極限を達成することができることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-21T18:21:10Z) - Atomic clock locking via Bayesian frequency estimation [2.877159845954964]
ハイゼンベルクスケーリングにアプローチする適応周波数推定プロトコルを開発した。
ベイズ周波数推定プロトコルを用いて原子時計のロバスト閉ループロックを実現する。
私たちの発見は、量子磁気センサや原子干渉計など、他の量子センサーにも有望な応用が期待できる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-11T07:11:50Z) - Quantum time dilation in a gravitational field [58.720142291102135]
重畳原理が単純な時計で観測される重力時間拡張にどう影響するかを考察する。
重力場における分離波パケットのコヒーレント重ね合わせで調製された原子の放出速度は、古典混合物中の原子の遷移速度と異なることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-04-22T10:02:21Z) - Probing quantum devices with radio-frequency reflectometry [68.48453061559003]
高周波反射計は、その持続時間が極端に短い場合や、マイクロ秒以下の場合であってもインピーダンスの変化を測定することができる。
反射率実験の例としては、量子コンピューティングのための量子ビットとマヨラナデバイスの射影測定がある。
本書は,本手法を読者に紹介し,現在までの進歩をレビューし,高速量子デバイス力学の新しい実験を動機付けることを目的としている。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-02-21T20:14:21Z) - Rapid Quantum Squeezing by Jumping the Harmonic Oscillator Frequency [2.229264819097804]
光学格子中の原子の高調波振動周波数の急激な変化により原子運動の圧縮状態を生成する。
我々の結果は量子ゲートを高速化し、ノイズの多い環境で量子センシングと量子情報処理を可能にする。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-10-01T08:18:29Z) - Heisenberg-limited Frequency Estimation via Driving through Quantum
Phase Transitions [1.4985830312023636]
本研究では,スピン-1ボース-アインシュタイン凝縮体における高精度周波数推定を実現する量子ラムゼー干渉法を提案する。
本手法では, 単一粒子分解検出は必要とせず, 現在の実験手法の範囲内である。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-30T11:28:16Z) - Enhanced nonlinear quantum metrology with weakly coupled solitons and
particle losses [58.720142291102135]
ハイゼンベルク(最大1/N)および超ハイゼンベルクスケーリングレベルにおける位相パラメータ推定のための干渉計測手法を提案する。
我々のセットアップの中心は、量子プローブを形成する新しいソリトンジョセフソン接合(SJJ)システムである。
このような状態は、適度な損失があっても最適な状態に近いことを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-07T09:29:23Z) - Heisenberg-Limited Waveform Estimation with Solid-State Spins in Diamond [15.419555338671772]
任意の波形推定におけるハイゼンベルク極限はパラメータ推定とは全く異なる。
この量子限界を達成するために、多くのエキゾチックな量子絡み合った状態を生成することは、いまだに自明な挑戦である。
この研究は、連続した空間と時間における量子化構造認識を実現するための重要なステップを提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-13T01:52:18Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。