論文の概要: Exponentially-enhanced Quantum Non-Hermitian Sensing via Optimized Coherent Drive

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.04040v2
• Date: Wed, 29 Dec 2021 07:22:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-15 18:31:08.203005
• Title: Exponentially-enhanced Quantum Non-Hermitian Sensing via Optimized Coherent Drive
• Title（参考訳）: 最適化コヒーレントドライブによる指数エンハンス量子非エルミタンセンシング
• Authors: Liying Bao, Bo Qi, Daoyi Dong
• Abstract要約: 異なる非エルミート力学は、従来のセンシングプロトコルよりも測定精度を向上させるという利点を証明している。 本稿では,コヒーレントドライブの位相を最適化することの重要性と,マルチモード非エルミート量子センシングにおける注入と検出の位置を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.6663319869017523
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Distinct non-Hermitian dynamics has demonstrated its advantages in improving measurement precision over traditional sensing protocols. Multi-mode non-Hermitian lattice dynamics can provide exponentially-enhanced quantum sensing where the quantum Fisher information (QFI) per photon increases exponentially with the lattice size. However, somewhat surprisingly, it was also shown that the quintessential non-Hermitian skin effect does not provide any true advantage. In this paper, we demonstrate the importance of optimizing the phase of the coherent drive, and the position of the injection and detection in multi-mode non-Hermitian quantum sensing. The QFI per photon can be exponentially-enhanced or exponentially-reduced depending on parameters of the drive and detection. Specifically, it is demonstrated that for large amplification by choosing appropriate coherent drive parameters, the non-Hermitian skin effect can provide exponentially-enhanced quantum sensing. Moreover, in the regime beyond linear response, skin-effect can also provide a dramatic advantage as compared to the local perturbation, and the proposed protocol is robust in tuning the amplification factor.
• Abstract（参考訳）: 非エルミート力学は、従来のセンシングプロトコルよりも測定精度を向上させるという利点を示している。 多重モード非エルミート格子力学は指数関数的に拡張された量子センシングを提供し、光子当たりの量子フィッシャー情報(QFI)は格子サイズとともに指数関数的に増加する。 しかし、やや驚くべきことに、非エルミート皮膚効果が真の優位性を与えていないことも示されている。 本稿では,コヒーレントドライブの位相を最適化することの重要性と,マルチモード非エルミート量子センシングにおける注入と検出の位置を示す。 光子当たりのQFIは、駆動と検出のパラメータによって指数的に増強または指数的に再現することができる。 具体的には、適切なコヒーレント駆動パラメータを選択することで大きな増幅を行う場合には、非エルミートスキン効果が指数関数的に量子センシングをもたらすことが示されている。 さらに, 線形応答以外の条件下では, スキンエフェクトは局所摂動に比べて劇的な優位性を持ち, 増幅係数の調整に頑健なプロトコルが提案されている。

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