論文の概要: Criticality-enhanced quantum sensor at finite temperature
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.07824v1
- Date: Fri, 15 Oct 2021 02:39:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-11 10:09:42.007061
- Title: Criticality-enhanced quantum sensor at finite temperature
- Title（参考訳）: 有限温度における臨界量子センサ
- Authors: Wei Wu and Chuan Shi
- Abstract要約: 本研究では, 有限温度における熱力学的臨界量子センシングシナリオを提案する。
ディックモデルの熱力学的臨界度は, センシング精度を著しく向上させることができることが明らかとなった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.23814225750129
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Conventional criticality-based quantum metrological schemes work only at zero
or very low temperature because the quantum uncertainty around the quantum
phase-transition point is generally erased by thermal fluctuations with the
increase of temperature. Such an ultralow-temperature requirement severely
restricts the development of quantum critical metrology. In this paper, we
propose a thermodynamic-criticality-enhanced quantum sensing scenario at finite
temperature. In our scheme, a qubit is employed as a quantum sensor to estimate
parameters of interest in the Dicke model which experiences a thermodynamic
phase transition. It is revealed that the thermodynamic criticality of the
Dicke model can significantly improve the sensing precision. Enriching the
scope of quantum critical metrology, our finding provides a possibility to
realize highly sensitive quantum sensing without cooling.
- Abstract（参考訳）: 従来の臨界性に基づく量子メトロロジースキームは、量子相転移点周辺の量子不確かさが温度の増加に伴う熱揺らぎによって消されるため、ゼロまたは極低温でのみ動作する。
このような超低温条件は、量子臨界距離論の発展を厳しく制限する。
本稿では,有限温度における熱力学的臨界エンハンス量子センシングシナリオを提案する。
本手法では、量子センサーとして量子ビットを用い、熱力学的相転移を経験するディッケモデルに対する関心パラメータを推定する。
ディッケモデルの熱力学的臨界性はセンシング精度を著しく改善できることが判明した。
量子臨界メトロロジーの範囲を充実させることで、冷却せずに高感度な量子センシングを実現することが可能となる。
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