論文の概要: Phase space geometry and optimal state preparation in quantum metrology
with collective spins
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.01250v1
- Date: Wed, 2 Nov 2022 16:32:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-20 16:36:42.821789
- Title: Phase space geometry and optimal state preparation in quantum metrology
with collective spins
- Title（参考訳）: 集合スピンを持つ量子力学における位相空間幾何学と最適状態準備
- Authors: Manuel H. Mu\~noz-Arias, Ivan H. Deutsch, Pablo M. Poggi
- Abstract要約: 位相空間における半古典的記述に基づく最適状態準備のための統一図面を提案する。
この枠組みが,種々の気象学的に有用な状態の生成に必要な量的予測をいかに可能かを示し,これらの予測が中程度のシステムサイズにおいても正確であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We revisit well-known protocols in quantum metrology using collective spins
and propose a unifying picture for optimal state preparation based on a
semiclassical description in phase space. We show how this framework allows for
quantitative predictions of the timescales required to prepare various
metrologically useful states, and that these predictions remain accurate even
for moderate system sizes, surprisingly far from the classical limit.
Furthermore, this framework allows us to build a geometric picture that relates
optimal (exponentially fast) entangled probe preparation to the existence of
separatrices connecting saddle points in phase space. We illustrate our results
with the paradigmatic examples of the two-axis counter-twisting and
twisting-and-turning Hamiltonians, where we provide analytical expressions for
all the relevant optimal time scales. Finally, we propose a generalization of
these models to include $p$-body collective interaction (or $p$-order
twisting), beyond the usual case of $p=2$. Using our geometric framework, we
prove a no-go theorem for the local optimality of these models for $p>2$.
- Abstract（参考訳）: 我々は、集合スピンを用いた量子メトロロジーにおけるよく知られたプロトコルを再検討し、位相空間における半古典的記述に基づく最適状態形成のための統一図を提案する。
このフレームワークは,様々な気象学的に有用な状態を作成するのに必要な時間スケールの定量的な予測を可能にし,これらの予測が,古典的限界から驚くほど離れた中程度のシステムサイズにおいても正確であることを示す。
さらに, この枠組みにより, 最適(指数関数的に高速) 絡み合うプローブ準備と, 位相空間におけるサドル点をつなぐセパラトリクスの存在を関連づけた幾何学的図を構築できる。
我々は,2軸対向およびツイスト・アンド・ターンのハミルトニアンのパラダイム的例を用いて,関連するすべての最適時間尺度の分析式を提供する。
最後に、これらのモデルの一般化として、通常の$p=2$を超える$p$ボディ集団相互作用(または$p$オーダーツイスト)を提案する。
幾何学的枠組みを用いて、これらのモデルの局所最適性に対するノーゴー定理を$p>2$で証明する。
関連論文リスト
- von Mises Quasi-Processes for Bayesian Circular Regression [57.88921637944379]
円値ランダム関数上の表現的および解釈可能な分布の族を探索する。
結果の確率モデルは、統計物理学における連続スピンモデルと関係を持つ。
後続推論のために、高速マルコフ連鎖モンテカルロサンプリングに寄与するストラトノビッチのような拡張を導入する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-19T01:57:21Z) - Projected state ensemble of a generic model of many-body quantum chaos [0.0]
射影アンサンブルは部分系$A$の量子状態の研究に基づいている。
最近の研究では、カオス量子系の熱化に関するより洗練された尺度が、投影されたアンサンブルの量子状態設計への収束に基づいて定義されることが観察されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-26T19:00:00Z) - Gaussian Entanglement Measure: Applications to Multipartite Entanglement
of Graph States and Bosonic Field Theory [50.24983453990065]
フービニ・スタディ計量に基づく絡み合い尺度は、Cocchiarellaと同僚によって最近導入された。
本稿では,多モードガウス状態に対する幾何絡み合いの一般化であるガウスエンタングルメント尺度(GEM)を提案する。
自由度の高い系に対する計算可能な多部絡み合わせ測度を提供することにより、自由なボゾン場理論の洞察を得るために、我々の定義が利用できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-31T15:50:50Z) - Quantum Covariance Scalar Products and Efficient Estimation of Max-Ent
Projections [0.0]
最大エントロピー原理(Max-Ent)は統計力学や量子情報理論において貴重な道具である。
測定可能な量に関連付けられたパラメータの縮小セットを利用して、システムの状態を推定する方法を提供する。
量子多体系のシミュレーションにMax-Entプロジェクションを用いる場合の計算コストは大きな欠点である。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-17T17:46:05Z) - Modeling the space-time correlation of pulsed twin beams [68.8204255655161]
パラメトリックダウンコンバージョンによって生成される絡み合ったツインビームは、画像指向アプリケーションで好まれるソースである。
本研究では,時間消費数値シミュレーションと非現実的な平面波ポンプ理論のギャップを埋めることを目的とした半解析モデルを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-18T11:29:49Z) - Optimal Scaling for Locally Balanced Proposals in Discrete Spaces [65.14092237705476]
離散空間におけるMetropolis-Hastings (M-H) アルゴリズムの効率は、対象分布に依存しない受容率によって特徴づけられることを示す。
最適受容率の知識は、連続空間におけるステップサイズ制御と直接的に類似して、離散空間における提案分布の近傍サイズを自動的に調整することを可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-16T22:09:53Z) - Entanglement dynamics of thermofield double states in integrable models [0.0]
積分可能なスピン鎖および量子場理論における熱場二重状態(TFD)の絡み合いダイナミクスについて検討する。
我々は、ハミルトニアン固有基底の自然選択に対して、TFD進化は初期状態からの量子クエンチとして解釈できることを示した。
我々は、離散的および連続的な可積分場理論の両方に有効であるエンタングルメント力学の式を予想する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-03T16:40:36Z) - Optimal spin- and planar-quantum squeezing in superpositions of spin
coherent states [0.0]
原子(またはスピン)コヒーレント状態(ACS)の一般化重ね合わせにおけるスピンおよび平面スクイーズの存在について検討する。
スピンスクイージングは、多粒子系における絡み合いの有無を決定するのに有用なツールであることが示されている。
平面スクイーズ状態は2方向の投射ノイズを同時に低減し, 測定相のメロジカル精度の向上につながることが示されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-08T15:05:21Z) - A Unifying and Canonical Description of Measure-Preserving Diffusions [60.59592461429012]
ユークリッド空間における測度保存拡散の完全なレシピは、最近、いくつかのMCMCアルゴリズムを単一のフレームワークに統合した。
我々は、この構成を任意の多様体に改善し一般化する幾何学理論を開発する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-06T17:36:55Z) - State preparation and measurement in a quantum simulation of the O(3)
sigma model [65.01359242860215]
我々は,非線型O(3)シグマモデルの固定点が,格子サイトあたり2キュービットしか持たないスピンモデルの量子相転移付近で再現可能であることを示す。
本稿では,弱い結合状態と量子臨界状態の両方において,断熱的基底状態の準備が複雑になる結果を得るためにトロッター法を適用した。
非単位ランダム化シミュレーション法に基づく量子アルゴリズムの提案と解析を行う。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-28T23:44:12Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。