論文の概要: Distributed quantum phase sensing for arbitrary positive and negative
weights
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.04119v4
- Date: Wed, 11 May 2022 01:32:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-18 23:38:14.135829
- Title: Distributed quantum phase sensing for arbitrary positive and negative
weights
- Title（参考訳）: 任意の正と負の重み付けに対する分散量子位相センシング
- Authors: Changhun Oh, Liang Jiang, and Changhyoup Lee
- Abstract要約: 正および負の符号を持つ重みの任意の分布に対する変位がゼロのガウス状態を用いた最適分散量子位相検出法を提案する。
最適スキームの推定精度を導出し、線形ビームスプリッタネットワークに注入された圧縮状態を用いて達成可能であることを示す。
また, 非ガウスプローブ状態を用いた場合と比較して, 2モードの場合に着目し, より深い知見を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.5496329090462626
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Estimation of a global parameter defined as a weighted linear combination of
unknown multiple parameters can be enhanced by using quantum resources.
Advantageous quantum strategies may vary depending on the weight distribution,
requiring the study of optimal schemes achieving a maximal quantum advantage
for a given sensing scenarios. In this work, we propose an optimal distributed
quantum phase sensing scheme using Gaussian states with zero displacement for
an arbitrary distribution of the weights with positive and negative signs. The
estimation precision of the optimal scheme is derived, and shown to be
achievable by using squeezed states injected into linear beam-splitter networks
and performing homodyne detection on them in the absence of loss.
Interestingly, the optimal scheme exploits entanglement of Gaussian states only
among the modes assigned with equal signs of the weights, but separates the
modes with opposite weight signs. We also provide a deeper understanding of our
finding by focusing on the two-mode case, in comparison with the cases using
non-Gaussian probe states. We expect this work to motivate further studies on
quantum-enhanced distributed sensing schemes considering various types of
physical parameters with an arbitrary weight distribution.
- Abstract（参考訳）: 未知の多重パラメータの重み付き線形結合として定義される大域パラメータの推定は、量子資源を用いて拡張することができる。
有利な量子戦略は、重み分布によって異なり、与えられたセンシングシナリオに対する最大量子優位を達成する最適なスキームの研究を必要とする。
本研究では,正および負の符号を持つ重みの任意の分布に対する変位がゼロのガウス状態を用いた最適分散量子位相検出法を提案する。
最適スキームの推定精度を導出し、線形ビームスプリッターネットワークに注入された圧縮状態を用いて損失のないホモダイン検出を行うことにより達成可能であることを示す。
興味深いことに、最適スキームはガウス状態の絡み合いを、重みの等しい符号が割り当てられたモードの中でのみ利用し、反対の重みの符号でモードを分離する。
また, 非ガウスプローブ状態を用いた場合と比較して, 2モードの場合に着目し, より深い知見を提供する。
この研究は、任意の重み分布を持つ様々な物理パラメータを考慮した量子強化分散センシングスキームのさらなる研究を動機付けることを期待する。
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