論文の概要: Simultaneous multiple angular displacement estimation precision enhanced by the intramode correlation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.16831v1
• Date: Sun, 30 Oct 2022 12:53:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-21 00:40:59.032697
• Title: Simultaneous multiple angular displacement estimation precision enhanced by the intramode correlation
• Title（参考訳）: モード内相関による同時多重角変位推定精度の向上
• Authors: Shoukang Chang, Wei Ye, Xuan Rao, Huan Zhang, Liqing Huang, Mengmeng Luo, Yuetao Chen, Shaoyan Gao
• Abstract要約: 軌道角運動量(OAM)に基づく同時多重角変位推定について検討する。 プローブ状態のモード内相関の役割を明らかにすることにより、対応する量子クレーマー・ラオ境界(QCRB)の挙動を合理的に説明できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.085861117247331
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The angular displacement estimation is one of significant branches of quantum parameter estimation. However, most of the studies have focused on the single-angular displacement estimation, while the multiple angular displacement estimation in ideal and noisy scenarios is still elusive. In this paper, we investigate the simultaneous multiple angular displacement estimation based on an orbital angular momentum (OAM), together with inputting (d + 1)-mode NOON-like states as the probe state. By revealing the role of the intramode correlation of the probe state, this allows us to give a reasonable explanation for the corresponding quantum Cramer-Rao bound (QCRB) behaviors with and without photon losses. Our analyses suggest that the QCRB for the multiple angular displacement estimation is always positively related to the intramode correlation, especially for the multimode entangled squeezed vacuum state showing the best performance compared to another probe state. More importantly, strengthening the robustness of multiple angular-displacement estimation systems can be achieved by increasing the OAM quantum number.
• Abstract（参考訳）: 角変位推定は、量子パラメータ推定の重要な分岐の1つである。 しかし、ほとんどの研究は単角変位推定に焦点を合わせているが、理想と雑音のシナリオにおける多重角変位推定はいまだに解明されていない。 本稿では,軌道角運動量(oam)に基づく同時多重角変位推定と,プローブ状態として入力された(d + 1)モード正午様状態について検討する。 プローブ状態のモード内相関の役割を明らかにすることにより、光子損失を伴わずとも対応する量子クレーマー・ラオ境界(QCRB)の挙動を合理的に説明できる。 解析の結果,多角変位推定のためのqcrbは常にモード内相関に正の相関を示し,特にマルチモード絡み込み真空状態において,他のプローブ状態と比較して最適性能を示すことがわかった。 さらに、OAM量子数を増やすことで、複数の角変位推定システムの堅牢性を高めることができる。

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