論文の概要: Critical Quantum Metrology with Fully-Connected Models: From Heisenberg
to Kibble-Zurek Scaling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.04144v2
- Date: Tue, 30 Jan 2024 15:59:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-31 20:16:15.664969
- Title: Critical Quantum Metrology with Fully-Connected Models: From Heisenberg
to Kibble-Zurek Scaling
- Title（参考訳）: 完全連結モデルによる臨界量子メトロロジー:HeisenbergからKibble-Zurekスケーリング
- Authors: Louis Garbe, Obinna Abah, Simone Felicetti, and Ricardo Puebla
- Abstract要約: 相転移は古典的および量子センシングアプリケーションにとって魅力的なツールである。
量子センサーは、大きなプローブ数と長い測定時間の制限でハイゼンベルクスケールを飽和させることができる。
我々の分析は、普遍的精度スケーリング体制の存在を明らかにしている。
- 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: Phase transitions represent a compelling tool for classical and quantum
sensing applications. It has been demonstrated that quantum sensors can in
principle saturate the Heisenberg scaling, the ultimate precision bound allowed
by quantum mechanics, in the limit of large probe number and long measurement
time. Due to the critical slowing down, the protocol duration time is of utmost
relevance in critical quantum metrology. However, how the long-time limit is
reached remains in general an open question. So far, only two dichotomic
approaches have been considered, based on either static or dynamical properties
of critical quantum systems. Here, we provide a comprehensive analysis of the
scaling of the quantum Fisher information for different families of protocols
that create a continuous connection between static and dynamical approaches. In
particular, we consider fully-connected models, a broad class of quantum
critical systems of high experimental relevance. Our analysis unveils the
existence of universal precision-scaling regimes. These regimes remain valid
even for finite-time protocols and finite-size systems. We also frame these
results in a general theoretical perspective, by deriving a precision bound for
arbitrary time-dependent quadratic Hamiltonians.
- Abstract（参考訳）: 相転移は古典的および量子センシングアプリケーションにとって魅力的なツールである。
量子センサは、量子力学が許容する究極の精度であるハイゼンベルクスケーリングを、大きなプローブ数と長い測定時間に制限して飽和させることができることが証明されている。
臨界速度の低下のため、プロトコルの持続時間は臨界量子論において最も重要となる。
しかし、どのようにして長期間の限界に達するかは、一般には未解決の問題である。
これまでのところ、臨界量子系の静的または動的性質に基づく2つの二コトミックアプローチのみが検討されている。
ここでは、静的および動的アプローチ間の連続的な接続を生成するプロトコルの異なるファミリに対して、量子フィッシャー情報のスケーリングに関する包括的分析を行う。
特に、実験的妥当性が高い幅広い量子臨界系のクラスである完全連結モデルを考える。
我々の分析は、普遍的精度スケーリング体制の存在を明らかにしている。
これらの規則は、有限時間プロトコルや有限サイズシステムにおいても有効である。
また、任意の時間依存二次ハミルトニアンの精度境界を導出することにより、これらの結果を一般的な理論的な観点で構成する。
関連論文リスト
- Quantum metrology with a continuous-variable system [0.0]
本稿では,量子気象学における精度限界と最適戦略を,量子連続変数の単一モードで論じる。
実験の成果のいくつかを要約し、連続的な可変センシングのための新しいプラットフォームについて紹介する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-06T18:57:07Z) - Achieving Heisenberg scaling by probe-ancilla interaction in quantum metrology [0.0]
ハイゼンベルクスケーリング(Heisenberg Scaling)は、量子力学の原理によって許容されるパラメータ推定の最終的な精度限界である。
また, プローブと補助システムとの相互作用により, パラメータ推定の精度が向上し, 標準量子限界を超える可能性が示唆された。
このプロトコルの特徴は, (i) ハイゼンベルクスケーリングはプローブの積状態によって達成でき, (ii) アンシラ上の局所的な測定だけで十分である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-23T23:11:50Z) - Thermalization and Criticality on an Analog-Digital Quantum Simulator [133.58336306417294]
本稿では,69個の超伝導量子ビットからなる量子シミュレータについて述べる。
古典的Kosterlitz-Thouless相転移のシグネチャと,Kibble-Zurekスケール予測からの強い偏差を観測する。
本システムは, 対角二量体状態でディジタル的に調製し, 熱化時のエネルギーと渦の輸送を画像化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-27T17:40:39Z) - Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。
我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。
これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-29T18:00:01Z) - Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。
その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z) - Out-of-equilibrium dynamics arising from slow round-trip variations of
Hamiltonian parameters across quantum and classical critical points [0.0]
量子および古典的(熱的)相転移における時間依存性の遅いラウンドトリッププロトコルを対象とする多体系の平衡外ダイナミクスに対処する。
我々は、ある関連するパラメータ w が臨界点 wc = 0 にわたって徐々に変化するプロトコルを、大きな時間スケール t で線形に検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-17T13:27:32Z) - Quantum jump metrology in a two-cavity network [0.0]
干渉計では、量子物理学は測定精度を高めるために用いられる。
もう一つのアプローチは量子力学ジャンプ (L. A. Clark et al., Phys A 99, 022102] である。
提案手法は、複雑な量子状態がスケーラブルである必要なしに、標準的な量子限界を超えることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-12T10:53:24Z) - Exponential precision by reaching a quantum critical point [0.0]
二次スケーリングを超越できるプロトコルを報告し、指数関数的な優位性をもたらす。
指数的優位性は、臨界点に近い断熱状態の崩壊に起因している。
以上の結果から,高精度スケーリングがパラダイム的ハイゼンベルク限界を超えている新しい量子気象プロトコルが明らかになった。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-21T14:46:33Z) - 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) - Entropic Uncertainty Relations and the Quantum-to-Classical transition [77.34726150561087]
我々は、不確実性関係の分析を通して見られるように、量子-古典的遷移にいくつかの光を当てることを目指している。
エントロピックな不確実性関係を用いて、2つの適切に定義された量の系を同時に作成できることを、マクロ計測のモデルに含めることによってのみ示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-04T14:01:17Z) - Quantum probes for universal gravity corrections [62.997667081978825]
最小長の概念を概観し、量子系のハミルトニアンに現れる摂動項をいかに引き起こすかを示す。
我々は、推定手順の精度の最終的な限界を見つけるために、量子フィッシャー情報を評価する。
以上の結果から,量子プローブは有用な資源であり,精度が向上する可能性が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-13T19:35:07Z)
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。