論文の概要: Frequency estimation under non-Markovian spatially correlated quantum
noise: Restoring superclassical precision scaling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.10798v2
- Date: Tue, 1 Nov 2022 15:40:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-16 00:48:36.748735
- Title: Frequency estimation under non-Markovian spatially correlated quantum
noise: Restoring superclassical precision scaling
- Title（参考訳）: 非マルコフ空間相関量子ノイズによる周波数推定:超古典的精度の回復
- Authors: Francisco Riberi, Leigh M. Norris, Felix Beaudoin, and Lorenza Viola
- Abstract要約: 本研究では,非古典雑音の存在下でのエンタングルメントエンハンス干渉法によるラムゼー推定精度について検討した。
熱環境からのスピンボソンデファソヴィアンノイズのパラダイム的場合、プローブの位置をランダム化することにより、平均して相関効果を抑えることができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study the estimation precision attainable by entanglement-enhanced Ramsey
interferometry in the presence of spatiotemporally correlated non-classical
noise. Our analysis relies on an exact expression of the reduced density matrix
of the qubit probes under general zero-mean Gaussian stationary dephasing,
which is established through cumulant-expansion techniques and may be of
independent interest in the context of non-Markovian open dynamics. By
continuing and expanding our previous work [Beaudoin et al., Phys. Rev. A 98,
020102(R) (2018)], we analyze the effects of a non-collective coupling regime
between the qubit probes and their environment, focusing on two limiting
scenarios where the couplings may take only two or a continuum of possible
values. In the paradigmatic case of spin-boson dephasing noise from a thermal
environment, we find that it is possible to suppress, on average, the effect of
spatial correlations by randomizing the location of the probes, as long as
enough configurations are sampled where noise correlations are negative. As a
result, superclassical precision scaling is asymptotically restored for initial
entangled states, including experimentally accessible one-axis spin-squeezed
states.
- Abstract（参考訳）: 時空間的相関のある非古典的雑音の存在下でのラムゼイ干渉計による推定精度について検討した。
我々の解析は、一般ゼロ平均ガウス的定常デファスティングの下でのキュービットプローブの縮約密度行列の正確な表現に依存しており、これは累積膨張法によって確立され、非マルコフ開力学の文脈において独立した関心を持つ可能性がある。
従来の研究 (Beaudoin et al., Phys. A 98, 020102(R) (2018)] を継続して拡張することにより、キュービットプローブとそれらの環境の間の非衝突的結合状態の効果を分析し、結合が2つまたは1つの可能な値の連続性しか持たない2つの制限シナリオに焦点を当てる。
熱環境下でのスピンボソン劣化雑音のパラダイム的場合、ノイズ相関が負の場合に十分な構成がサンプリングされる限り、平均してプローブの位置をランダム化することで空間相関の効果を抑えることができる。
その結果、実験的にアクセス可能な一軸スピンスキーズ状態を含む初期エンタングル状態に対して、超古典的精密スケーリングが漸近的に復元される。
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