論文の概要: Qubit Quantum Metrology with Limited Measurement Resources
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.02876v1
- Date: Thu, 5 Aug 2021 22:39:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-19 06:55:57.178126
- Title: Qubit Quantum Metrology with Limited Measurement Resources
- Title（参考訳）: 限られた測定資源を持つ量子力学
- Authors: Jason Saunders and Jean-Francois Van Huele
- Abstract要約: 量子ビット間の絡み合いは常に推定の不確かさを減少させる。
ノイズレスシステムでは、量子的優位性は推定に少ない量子ビットを使用すると減少する。
また、強い減音ノイズの存在は量子的優位性を完全に排除する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum resources, such as entanglement, can decrease the uncertainty of a
parameter-estimation procedure beyond what is classically possible. This
phenomenon is well described for noiseless systems with asymptotically many
measurement resources by the Quantum Cramer-Rao Bound, but no general
description exists for the regime of limited measurement resources. We address
this problem by defining a Bayesian quantifier for uncertainty suitable for the
regime of limited resources, and by developing a mathematical description for a
parameter-estimation procedure which uses qubit probes to estimate a rotation
angle induced on them. We simulate the qubit estimation scheme in the regime of
limited resources using a single class of probe states. We find that, in
noiseless systems, entanglement between qubits always decreases the uncertainty
of the estimation; however, the quantum advantage decreases as fewer qubits are
used in the estimation. We also find that the presence of strong dephasing
noise removes the quantum advantage completely, regardless of the number of
qubit probes used.
- Abstract（参考訳）: 絡み合いのような量子資源は、古典的に可能な以上のパラメータ推定手順の不確実性を減らすことができる。
この現象は量子クラー・ラオ境界によって漸近的に多くの測定資源を持つ無ノイズ系に対してよく説明されるが、限られた測定資源の配置については一般的な記述はない。
本研究では,限られた資源の配置に適した不確かさに対するベイズ量化器を定義し,量子ビットプローブを用いたパラメータ推定手順の数学的記述を開発し,それらの回転角を推定する。
我々は,単一のプローブ状態のクラスを用いて,限られた資源の体系における量子ビット推定スキームをシミュレートする。
ノイズのないシステムでは、量子ビット間の絡み合いは常に推定の不確かさを減少させるが、量子的優位性は推定に使用される量子ビットが少なくなるにつれて減少する。
また, 強い消音ノイズの存在は, qubitプローブの数によらず, 量子アドバンテージを完全に排除することが判明した。
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