論文の概要: Free-Fermionic Topological Quantum Sensors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.07102v3
• Date: Fri, 26 Aug 2022 14:47:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-28 20:38:17.276839
• Title: Free-Fermionic Topological Quantum Sensors
• Title（参考訳）: 自由フェルミイオン位相量子センサ
• Authors: Saubhik Sarkar, Chiranjib Mukhopadhyay, Abhijeet Alase, Abolfazl Bayat
• Abstract要約: 位相境界近傍の位相的エッジ状態を用いて量子増強センシングが可能であることを解析的に実証した。 対称性の破れや長距離の絡み合いは必須ではないが、量子増強センシングの究極の源となる主要な候補としてギャップ閉鎖が残っている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Second order quantum phase transitions, with well-known features such as long-range entanglement, symmetry breaking, and gap closing, exhibit quantum enhancement for sensing at criticality. However, it is unclear which of these features are responsible for this enhancement. To address this issue, we investigate phase transitions in free-fermionic topological systems that exhibit neither symmetry-breaking nor long-range entanglement. We analytically demonstrate that quantum enhanced sensing is possible using topological edge states near the phase boundary. Remarkably, such enhancement also endures for ground states of such models that are accessible in solid state experiments. We illustrate the results with 1D Su-Schrieffer-Heeger chain and a 2D Chern insulator which are both experimentally accessible. While neither symmetry-breaking nor long-range entanglement are essential, gap closing remains as the major candidate for the ultimate source of quantum enhanced sensing. In addition, we also provide a fixed and simple measurement strategy that achieves near-optimal precision for sensing using generic edge states irrespective of the parameter value. This paves the way for development of topological quantum sensors which are expected to also be robust against local perturbations.
• Abstract（参考訳）: 長距離の絡み合い、対称性の破れ、ギャップ・クローズといったよく知られた2次量子相転移は、臨界時のセンシングのための量子強化を示す。 しかし、これらの機能のどれがこの拡張の原因なのかは定かではない。 この問題に対処するため,自由フェルミオン位相系の相転移について検討し,対称性の破れや長距離の絡み合いを示さない。 位相境界近傍の位相的エッジ状態を用いて量子強化センシングが可能であることを解析的に証明する。 注目すべきは、そのような強化は固体実験で利用できるようなモデルの基底状態にも耐えられることである。 1D Su-Schrieffer-Heeger 鎖と2D Chern 絶縁体を用いて実験を行った。 対称性の破れも長距離の絡み合いも必須ではないが、ギャップ・クローズは量子強化センシングの究極の源である。 また,パラメータ値によらず,汎用エッジ状態を用いた検出の精度をほぼ最適に行う固定的かつ簡易な測定戦略も提供する。 これにより、局所摂動に対する堅牢性も期待できるトポロジカル量子センサの開発方法が舗装される。

関連論文リスト

• Bosonic Entanglement and Quantum Sensing from Energy Transfer in two-tone Floquet Systems [1.2499537119440245]
  量子強度センサは、標準的な量子限界(回路)を超え、量子力学によって規定される基本的な精度限界に近づき、幅広い科学分野の応用を見つけつつある。 センサ回路における多くの粒子間の絡み合いと量子情報の保存について述べる。 マイクロ波系における超伝導絡み合ったセンサを提案し, 高精度測定における実用化の可能性を明らかにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-15T00:48:01Z)
• Multicritical quantum sensors driven by symmetry-breaking [0.7499722271664147]
  我々は、対称性の破れが、単一または複数パラメータ推定における量子強化センシングを駆動できることを解析的に実証した。 対称性ブレーキングとギャップレス・ツー・ガッペド・トランジションの効果を組み合わせることで,超ハイゼンベルクのスケーリングを実現することができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-19T15:57:02Z)
• Crossing exceptional points in non-Hermitian quantum systems [41.94295877935867]
  例外点を越えた非エルミート系における2光子量子状態の挙動を明らかにする。 例外点において、光子の量子干渉のスイッチングを実演する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-17T14:04:00Z)
• 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)
• Edge modes and symmetry-protected topological states in open quantum systems [0.0]
  トポロジカル秩序は、不完全に免疫可能な量子情報を処理する可能性を提供する。 広い種類の散逸チャネルに対して、ZZtimes Z$対称性保護軌道(SPT)のある種の側面のロバスト性を示す。 そこで本研究では,散逸SPT位相のダイナミクスを研究するための新しい枠組みを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-13T21:09:52Z)
• Enhanced Entanglement in the Measurement-Altered Quantum Ising Chain [46.99825956909532]
  局所的な量子測定は単に自由度を乱すのではなく、システム内の絡みを強める可能性がある。 本稿では,局所測定の有限密度が与えられた状態の絡み合い構造をどのように修正するかを考察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-04T09:51:00Z)
• Quantifying measurement-induced quantum-to-classical crossover using an open-system entanglement measure [49.1574468325115]
  本研究では, 連続測定による単一粒子の絡み合いについて検討した。 中間時間スケールでの絡み合いは測定強度の関数と同じ定性的挙動を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-06T09:45:11Z)
• Enhanced nonlinear quantum metrology with weakly coupled solitons and particle losses [58.720142291102135]
  ハイゼンベルク(最大1/N)および超ハイゼンベルクスケーリングレベルにおける位相パラメータ推定のための干渉計測手法を提案する。 我々のセットアップの中心は、量子プローブを形成する新しいソリトンジョセフソン接合(SJJ)システムである。 このような状態は、適度な損失があっても最適な状態に近いことを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-07T09:29:23Z)
• Heisenberg-limited quantum metrology using collective dephasing [0.0]
  時間進化のデコヒーレンスは通常量子力学の性能を低下させる。 しかし, 適切な条件下では, このデコヒーレンスを利用して感度を向上させることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-22T06:47:50Z)
• Experimental Realization of Nonadiabatic Holonomic Single-Qubit Quantum Gates with Two Dark Paths in a Trapped Ion [41.36300605844117]
  共振駆動を持つ4レベル系をベースとした171mathrmYb+$イオンを捕捉した2つの暗い経路に非断熱型ホロノミック単一量子ゲートを示す。 現在の実験技術では、非自明なホロノミック2量子ビット量子ゲートも実現可能である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-19T06:57:50Z)

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。