論文の概要: New bounds on adaptive quantum metrology under Markovian noise
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.11390v3
- Date: Wed, 10 Aug 2022 01:16:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-17 05:12:21.437302
- Title: New bounds on adaptive quantum metrology under Markovian noise
- Title（参考訳）: マルコフ雑音下での適応量子力学の新しい境界
- Authors: Kianna Wan and Robert Lasenby
- Abstract要約: マルコフ雑音を受ける量子系のハミルトニアンを制御するスカラーパラメータ$g$を推定する問題を解析する。
我々は、リンドブラッド作用素とハミルトニアンの$H$の導関数に関して、$g$に関する量子フィッシャー情報の成長速度に境界を置く。
我々は、この感度が$partial H/partial g$の量子揺らぎと関係していることを示し、システムが感度を持つ信号の範囲を「古典的でない」状態がいかに高めるかを説明する。
- 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: We analyse the problem of estimating a scalar parameter $g$ that controls the
Hamiltonian of a quantum system subject to Markovian noise. Specifically, we
place bounds on the growth rate of the quantum Fisher information with respect
to $g$, in terms of the Lindblad operators and the $g$-derivative of the
Hamiltonian $H$. Our new bounds are not only more generally applicable than
those in the literature -- for example, they apply to systems with
time-dependent Hamiltonians and/or Lindblad operators, and to
infinite-dimensional systems such as oscillators -- but are also tighter in the
settings where previous bounds do apply. We derive our bounds directly from the
stochastic master equation describing the system, without needing to discretise
its time evolution. We also use our results to investigate how sensitive a
single detection system can be to signals with different time dependences. We
demonstrate that the sensitivity bandwidth is related to the quantum
fluctuations of $\partial H/\partial g$, illustrating how 'non-classical'
states can enhance the range of signals that a system is sensitive to, even
when they cannot increase its peak sensitivity.
- Abstract（参考訳）: マルコフ雑音を受ける量子系のハミルトニアンを制御するスカラーパラメータ$g$を推定する問題を解析する。
具体的には、リンドブラッド作用素とハミルトニアンの$H$の$g$デリバティブの観点から、$g$に対する量子フィッシャー情報の成長率に上限を置く。
我々の新しい境界は、文献のそれよりも一般的に適用される(例えば、時間依存ハミルトニアンやリンドブラッド作用素を持つ系や振動子のような無限次元の系にも適用される)だけでなく、以前の境界が適用される設定においてもより厳密である。
我々は系を記述する確率的マスター方程式から直接境界を導出し、その時間進化を識別する必要がない。
また, 時間依存性の異なる信号に対して, 単一検出システムがどの程度敏感であるかについても検討した。
感度帯域幅が$\partial H/\partial g$の量子揺らぎと関係していることを示し,「古典的でない」状態が,ピーク感度を上昇できない場合でも,システムに敏感な信号の範囲を拡大できることを示す。
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