論文の概要: Experimental demonstration of topological bounds in quantum metrology

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.00546v3
• Date: Sat, 19 Nov 2022 10:43:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-11 01:13:38.409793
• Title: Experimental demonstration of topological bounds in quantum metrology
• Title（参考訳）: 量子力学における位相境界の実験的研究
• Authors: Min Yu, Xiangbei Li, Yaoming Chu, Bruno Mera, F. Nur \"Unal, Pengcheng Yang, Yu Liu, Nathan Goldman, Jianming Cai
• Abstract要約: バンド構造のベリー曲率とチャーン数は、メトロジー特性の厳密な下界を決定できることを示す。 我々の研究は、トポロジによって強化された気象学応用への扉を開き、量子多体システムに潜在的に影響する可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.98437608071324
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum metrology is deeply connected to quantum geometry, through the fundamental notion of quantum Fisher information. Inspired by advances in topological matter, it was recently suggested that the Berry curvature and Chern numbers of band structures can dictate strict lower bounds on metrological properties, hence establishing a strong connection between topology and quantum metrology. In this work, we provide a first experimental verification of such topological bounds, by performing optimal quantum multi-parameter estimation and achieving the best possible measurement precision. By emulating the band structure of a Chern insulator, we experimentally determine the metrological potential across a topological phase transition, and demonstrate strong enhancement in the topologically non-trivial regime. Our work opens the door to metrological applications empowered by topology, with potential implications for quantum many-body systems.
• Abstract（参考訳）: 量子力学は、量子フィッシャー情報の基本概念を通じて、量子幾何学と深く結びついている。 トポロジカルな物質の進歩に触発されて、最近、バンド構造のベリー曲率とチャーン数によって、メトロロジー特性の厳密な下界が決定され、トポロジーと量子メトロロジーの間に強いつながりが確立されることが示唆された。 本研究では, 最適な量子マルチパラメータ推定を行い, 最良測定精度を達成することで, このような位相境界の実験的検証を行う。 チャーン絶縁体のバンド構造をエミュレートすることにより, トポロジカル位相遷移におけるメトロジーポテンシャルを実験的に決定し, トポロジカルに非自明な状態の強い拡張を示す。 私たちの研究は、トポロジーによって強化されたメトロロジカルアプリケーションへの扉を開き、量子多体系に潜在的に影響します。

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