論文の概要: Real-time adaptive estimation of decoherence timescales for a single qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.06103v4
• Date: Wed, 24 Jan 2024 10:40:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-01-25 18:16:27.596496
• Title: Real-time adaptive estimation of decoherence timescales for a single qubit
• Title（参考訳）: 単一キュービットのデコヒーレンス時間スケールのリアルタイム適応推定
• Abstract要約: 量子コヒーレンスが存続する時間を特徴付けることは、量子ビット、記憶、センサーの実装に不可欠である。 簡単な解析的更新規則に基づく適応型多パラメータ手法を提案し,鍵デコヒーレンスをリアルタイムで推定する。 因子 $sim 2$ のさらなるスピードアップは、分散に対して感度に関して最適化を行うことによって実現できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.6938732235832044
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Characterising the time over which quantum coherence survives is critical for any implementation of quantum bits, memories and sensors. The usual method for determining a quantum system's decoherence rate involves a suite of experiments probing the entire expected range of this parameter, and extracting the resulting estimation in post-processing. Here we present an adaptive multi-parameter Bayesian approach, based on a simple analytical update rule, to estimate the key decoherence timescales ($T_1$, $T_2^*$ and $T_2$) and the corresponding decay exponent of a quantum system in real time, using information gained in preceding experiments. This approach reduces the time required to reach a given uncertainty by a factor up to an order of magnitude, depending on the specific experiment, compared to the standard protocol of curve fitting. A further speed-up of a factor $\sim 2$ can be realised by performing our optimisation with respect to sensitivity as opposed to variance.
• Abstract（参考訳）: 量子コヒーレンスが存続する時間を特徴付けることは、量子ビット、メモリ、センサーの実装に不可欠である。 量子システムのデコヒーレンス率を決定する一般的な方法は、このパラメータの期待範囲全体を探索し、後処理で得られる推定値を抽出する一連の実験である。 ここでは, 簡単な解析的更新規則に基づく適応型マルチパラメータベイズ手法を提案し, 先行実験で得られた情報を用いて, 量子系の鍵デコヒーレンス時間スケール(T_1$, $T_2^*$, $T_2$)と対応する減衰指数をリアルタイムで推定する。 このアプローチは、曲線フィッティングの標準プロトコルと比較して、特定の実験に応じて、与えられた不確実性に到達するのに要する時間を最大で1桁削減する。 因子 $\sim 2$ のさらなる高速化は、分散に対して感度に関して最適化を行うことによって実現できる。

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