論文の概要: Control-enhanced quantum metrology under Markovian noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.01803v1
• Date: Thu, 3 Nov 2022 13:39:47 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-20 11:52:31.050882
• Title: Control-enhanced quantum metrology under Markovian noise
• Title（参考訳）: マルコフ雑音下での制御強化量子距離論
• Authors: Yue Zhai, Xiaodong Yang, Kai Tang, Xinyue Long, Xinfang Nie, Tao Xin, Dawei Lu, and Jun Li
• Abstract要約: 本稿では,現実的な雑音を抑えるために,制御強化型量子メトロジー手法を提案する。 実演として、いくつかの典型的なマルコフノイズチャネルの下での周波数推定問題に適用する。 提案手法は性能が向上し,最大1桁の精度で推定精度が向上することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.626708718934022
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum metrology is supposed to significantly improve the precision of parameter estimation by utilizing suitable quantum resources. However, the predicted precision can be severely distorted by realistic noises. Here, we propose a control-enhanced quantum metrology scheme to defend against these noises for improving the metrology performance. Our scheme can automatically alter the parameter encoding dynamics with adjustable controls, thus leading to optimal resultant states that are less sensitive to the noises under consideration. As a demonstration, we numerically apply it to the problem of frequency estimation under several typical Markovian noise channels. Through comparing our control-enhanced scheme with the standard scheme and the ancilla-assisted scheme, we show that our scheme performs better and can improve the estimation precision up to around one order of magnitude. Furthermore, we conduct a proof-of-principle experiment in nuclear magnetic resonance system to verify the effectiveness of the proposed scheme. The research here is helpful for current quantum platforms to harness the power of quantum metrology in realistic noise environments.
• Abstract（参考訳）: 量子メソロジーは、適切な量子資源を利用することでパラメータ推定の精度を大幅に向上させると考えられている。 しかし、予測精度は現実的なノイズによって著しく歪められる。 そこで本研究では,これらのノイズに対する対策として,制御強化量子メトロジー手法を提案する。 提案手法では, パラメータの符号化を制御可能な制御で自動的に変更できるので, 検討中の雑音に敏感でない最適結果状態が得られる。 実演として,いくつかの典型的なマルコフ雑音チャネルにおける周波数推定問題に適用する。 制御強化スキームを標準スキームとアンシラ支援スキームと比較することにより,提案スキームはより優れた性能を示し,最大1桁の精度で推定精度を向上させることができることを示す。 さらに,核磁気共鳴システムにおける原理実証実験を行い,提案手法の有効性を検証する。 この研究は、現在の量子プラットフォームが現実的な雑音環境における量子力学のパワーを利用するのに役立つ。

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