論文の概要: Critical quantum metrology assisted by real-time feedback control
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.07688v1
- Date: Mon, 14 Nov 2022 19:06:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-18 06:42:21.275903
- Title: Critical quantum metrology assisted by real-time feedback control
- Title（参考訳）: リアルタイムフィードバック制御による臨界量子計測
- Authors: Raffaele Salvia, Mohammad Mehboudi, and Mart\'i Perarnau-Llobet
- Abstract要約: まず、適応的でない測定戦略が量子臨界エンハンスメントの活用に失敗する、というノーゴーの結果を導出する。
そして、このノーゴーの結果を克服できる様々な適応戦略を考えます。
この結果から,リアルタイムフィードバック制御による適応戦略は,サブショットノイズスケーリングを実現することができることがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate critical quantum metrology,that is the estimation of
parameters in many-body systems close to a quantum critical point, through the
lens of Bayesian inference theory. We first derive a no-go result stating that
any non-adaptive measurement strategy will fail to exploit quantum critical
enhancement (i.e. precision beyond the shot-noise limit) for a sufficiently
large number of particles $N$ whenever our prior knowledge is limited. We then
consider different adaptive strategies that can overcome this no-go result, and
illustrate their performance in the estimation of (i) a magnetic field using a
probe of 1D spin Ising chain and (ii) the coupling strength in a Bose-Hubbard
square lattice. Our results show that adaptive strategies with real-time
feedback control can achieve sub-shot noise scaling even with few measurements
and substantial prior uncertainty.
- Abstract（参考訳）: 量子臨界点に近い多体系におけるパラメータの推定である臨界量子メトロロジーをベイズ推論理論のレンズを通して研究する。
まず、適応的でない測定戦略は、事前の知識が限られるたびに、十分に多くの粒子に対して量子臨界増強(すなわちショットノイズ限界を超える精度)を利用することができない、というノーゴーの結果を導出する。
そして,このno-goの結果を克服する様々な適応戦略を検討し,その性能を推定で示す。
(i) 1次元スピンイジング鎖のプローブと磁場
(ii)bose-hubbard正方格子の結合強度。
その結果, 実時間フィードバック制御による適応戦略は, 少数の測定値とかなりの事前不確かさを伴っても, サブショットノイズスケーリングを実現することができた。
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