論文の概要: Distributed quantum sensing with optical lattices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.05128v1
• Date: Wed, 10 Aug 2022 03:47:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-01 13:02:58.090898
• Title: Distributed quantum sensing with optical lattices
• Title（参考訳）: 光格子を用いた分散量子センシング
• Authors: Jose Carlos Pelayo, Karol Gietka, and Thomas Busch
• Abstract要約: 分散量子センシングでは、一般的にフォトニック系の複数のモード間の相関を利用して未知のパラメータの測定精度を高める。 ハイゼンベルク限界の$(N(M-1)T)2$でパラメータ推定が可能であり、$N$は粒子数、$M$はモード数、$T$は測定時間である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In distributed quantum sensing the correlations between multiple modes, typically of a photonic system, are utilized to enhance the measurement precision of an unknown parameter. In this work we investigate the metrological potential of a multi-mode, tilted Bose-Hubbard system and show that it can allow for parameter estimation at the Heisenberg limit of $(N(M-1)T)^{2}$, where $N$ is the number of particles, $M$ is the number of modes, and $T$ is the measurement time. The quadratic dependence on the number of modes can be used to increase the precision compared to typical metrological systems with two atomic modes only, and does not require correlations between different modes. We show that the limit can be reached by using an optimized initial state given as the superposition of all the atoms occupying the first and the last site. Subsequently, we present strategies that would allow to obtain quadratic dependence on $M$ of the Fisher information in a more realistic experimental setup.
• Abstract（参考訳）: 分散量子センシングでは、一般的にフォトニック系の複数のモード間の相関を利用して未知のパラメータの測定精度を高める。 本研究は,多モード傾斜型ボース・ハッバード系のメトロジカルポテンシャルについて検討し,粒子数として$N$,モード数に$M$,測定時間に$T$,ハイゼンベルク極限で$(N(M-1)T)^{2}$のパラメータ推定が可能であることを示す。 モード数に対する二次依存は、2つの原子モードのみを持つ典型的なメトロロジカルシステムに比べて精度を高めるために使用され、異なるモード間の相関は必要ない。 この限界は、第1位と最終位を占める全ての原子の重ね合わせとして与えられる最適化初期状態を用いて達成できることを示す。 その後、より現実的な実験装置で、M$のFisher情報に対する二次的依存を得られる戦略を提案する。

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