論文の概要: Correlation spectroscopy with multi-qubit-enhanced phase estimation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.12656v1
- Date: Wed, 23 Mar 2022 18:23:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-21 00:33:55.268725
- Title: Correlation spectroscopy with multi-qubit-enhanced phase estimation
- Title（参考訳）: 多重量子化位相推定を用いた相関分光
- Authors: H. Hainzer, D. Kiesenhofer, T. Ollikainen, M. Bock, F. Kranzl, M. K.
Joshi, G. Yoeli, R. Blatt, T. Gefen, C. F. Roos
- Abstract要約: 相関分光法を用いて1次元および2次元のイオン結晶中のイオンイオンと遷移周波数のシフトを測定する。
我々は、最大$N=91$ qubitsの多粒子相関を解析し、それぞれを1つのイオンに符号化する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Precision spectroscopy on trapped-ion crystals subject to correlated
dephasing can reveal a multitude of information in the absence of any
single-particle coherences. We use correlation spectroscopy for measuring
ion-ion distances and transition frequency shifts in one- and two-dimensional
ion crystals by analyzing multi-particle correlations of up to $N=91$ qubits,
each of which is encoded in a single ion. Additionally we carry out single-shot
measurements of the laser-ion detuning and of path-length fluctuations. We show
that the information contained in $N$-particle correlations reduces the
measurement uncertainty as compared to the case where only two-particle
correlations are analyzed. We derive quantum precision limits for this problem.
While for a pair of qubits entanglement can reduce the measurement uncertainty,
entanglement-free correlation spectroscopy becomes asymptotically optimal in
the limit of $N\rightarrow\infty$ when the measurement goal is the
determination of all phase differences between the qubits.
- Abstract（参考訳）: 相関劣化を受けるイオン結晶の精密分光は、単一粒子コヒーレンスが存在しない場合に多量の情報を明らかにすることができる。
相関スペクトルを用いて1次元および2次元のイオン結晶中のイオン-イオン距離と遷移周波数シフトを測定し,最大1つのイオンにエンコードされた最大91$ qubitsの多粒子相関を解析した。
さらに,レーザーイオンデチューニングと経路長変動の単発計測を行った。
n$-粒子相関に含まれる情報は、2粒子相関のみを分析する場合と比較して測定の不確かさを減少させることを示した。
この問題の量子精度限界を導出する。
一対の量子ビットの絡み合いは測定の不確かさを減少させるが、エンタングルメントフリー相関スペクトルは、測定目標が量子ビット間のすべての位相差の決定であるとき、n\rightarrow\infty$の極限において漸近的に最適となる。
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