論文の概要: Quantum sensing with tunable superconducting qubits: optimization and
speed-up
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.08344v3
- Date: Mon, 28 Nov 2022 13:58:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-19 12:29:20.558643
- Title: Quantum sensing with tunable superconducting qubits: optimization and
speed-up
- Title（参考訳）: 可変超伝導量子ビットを用いた量子センシング:最適化と高速化
- Authors: Sergey Danilin, Nicholas Nugent, Martin Weides
- Abstract要約: センサーは重力イメージング、地質学、ナビゲーション、セキュリティ、時間維持、分光、化学、磁気学、医療、医学など様々な分野に応用されている。
量子技術の現在の進歩は、必然的に新しい能力を持つセンサーとしての量子システムの使用を探求するきっかけとなった。
本稿では,トランモン量子ビットを用いたセンサを用いた北エフ位相推定アルゴリズムを用いて,外部磁束の量子強調センシングの最適化について述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Sensing and metrology play an important role in fundamental science and
applications by fulfilling the ever-present need for more precise data sets and
by allowing researchers to make more reliable conclusions on the validity of
theoretical models. Sensors are ubiquitous. They are used in applications
across a diverse range of fields including gravity imaging, geology,
navigation, security, timekeeping, spectroscopy, chemistry, magnetometry,
healthcare, and medicine. Current progress in quantum technologies has
inevitably triggered the exploration of the use of quantum systems as sensors
with new and improved capabilities. This article describes the optimization of
the quantum-enhanced sensing of external magnetic fluxes with a Kitaev phase
estimation algorithm based on a sensor with tunable transmon qubits. It
provides the optimal flux biasing point for sensors with different maximal
qubit transition frequencies. An estimation of decoherence rates is made for a
given design. The use of $2-$ and $3-$qubit entangled states for sensing are
compared in simulation with the single qubit case. The flux sensing accuracy
reaches $10^{-8}\cdot\Phi_0$ and scales with time as $\sim\ 1/t$ which proves
the speed-up of sensing with high ultimate accuracy.
- Abstract（参考訳）: センシングとメトロロジーは、より正確なデータセットの必要性を常に満たし、研究者が理論モデルの妥当性についてより信頼できる結論を出すことによって、基礎科学や応用において重要な役割を果たす。
センサーはユビキタスです。
これらは重力イメージング、地質学、ナビゲーション、セキュリティ、タイムキーピング、分光、化学、磁気測定、医療、医療など幅広い分野のアプリケーションで使われている。
量子技術の現在の進歩は、必然的に新しい能力を持つセンサーとしての量子システムの使用を探求するきっかけとなった。
本稿では、波長可変トランスモン量子ビットセンサを用いたキタエフ位相推定アルゴリズムによる外部磁束の量子エンハンスセンシングの最適化について述べる。
最大量子ビット遷移周波数の異なるセンサに対して最適なフラックス偏差点を提供する。
所定の設計に対してデコヒーレンス率の推定を行う。
センシングに2-$と3-$qubitのエンタングル状態を使用することは、単一のqubitケースとシミュレーションで比較される。
フラックスセンシング精度は10^{-8}\cdot\Phi_0$に達し、時間とともに$\sim\ 1/t$とスケールする。
関連論文リスト
- Review: Quantum Metrology and Sensing with Many-Body Systems [0.0]
量子センシングのための別のフレームワークが、量子多体システムを利用して開発されている。
多体プローブは平衡と非平衡の両方のシナリオで用いられている。
非平衡のシナリオでは、Floquet、散逸性、および時間結晶相転移に対する量子増強感度が発見された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-27T18:00:01Z) - Utilizing probabilistic entanglement between sensors in quantum networks [8.59730790789283]
量子ネットワークの最も有望な応用の1つは、絡み合い支援センシングである。
この研究は、いつ、どのように絡み合うか、いつ保存するか、いつ蒸留する必要があるかを概説している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-22T14:12:30Z) - Optical Quantum Sensing for Agnostic Environments via Deep Learning [59.088205627308]
本稿では,革新的な深層学習に基づく量子センシング手法を提案する。
これにより、光学量子センサーは、非依存環境でハイゼンベルク限界(HL)に達することができる。
我々の発見は、光学量子センシングタスクを加速する新しいレンズを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-13T09:46:05Z) - Design and simulation of a transmon qubit chip for Axion detection [103.69390312201169]
超伝導量子ビットに基づくデバイスは、量子非劣化測定(QND)による数GHz単一光子の検出に成功している。
本研究では,Qub-ITの超伝導量子ビットデバイスの実現に向けた状況を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-08T17:11:42Z) - Optimal and Variational Multi-Parameter Quantum Metrology and Vector
Field Sensing [0.0]
量子干渉計$SU(2)$に対するベイズフレームワーク内の2次元および3次元ベクトル場のマルチパラメータセンシングについて検討した。
エンタングルメント能力に制限があるセンサを提示するが、エンタングルメントなしで作動するセンサーは著しく優れていた。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-15T17:12:38Z) - Environmental Sensor Placement with Convolutional Gaussian Neural
Processes [65.13973319334625]
センサーは、特に南極のような遠隔地において、その測定の情報量が最大になるように配置することは困難である。
確率論的機械学習モデルは、予測の不確実性を最大限に低減するサイトを見つけることによって、情報的センサ配置を提案することができる。
本稿では,これらの問題に対処するために,畳み込み型ガウスニューラルプロセス(ConvGNP)を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-18T17:25:14Z) - First design of a superconducting qubit for the QUB-IT experiment [50.591267188664666]
QUB-ITプロジェクトの目標は、量子非破壊(QND)測定と絡み合った量子ビットを利用した、反復的な単一光子カウンタを実現することである。
本稿では,Qiskit-Metalを用いた共振器に結合したトランスモン量子ビットからなる第1の超伝導デバイスの設計とシミュレーションを行う。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-18T07:05:10Z) - DC Quantum Magnetometry Below the Ramsey Limit [68.8204255655161]
従来の$Tast$-limited dcマグネトメトリーの感度を超えるdc磁場の1桁以上の量子センシングを実証する。
スピンコヒーレンス時間に匹敵する周期で回転するダイヤモンド中の窒素空孔中心を用い, 磁気感度の計測時間と回転速度依存性を特徴づけた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-27T07:32:53Z) - Quantum speedup for track reconstruction in particle accelerators [51.00143435208596]
我々は,各局所追跡法に存在する基本ルーチンを4つ同定し,標準追跡アルゴリズムの文脈でどのようにスケールするかを解析する。
発見された量子スピードアップは穏やかだが、これは私たちの知識の中でも最高のものであり、高エネルギーの物理データ処理タスクに対する量子上の優位性の最初の厳密な証拠である。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-23T13:32:14Z) - Quantum sensing with superconducting circuits [0.0]
センサーはユビキタスであり、重力イメージング、地質学、ナビゲーション、セキュリティ、時間維持、分光、化学、磁気学、医療、医学など様々な分野に応用されている。
量子技術の現在の進歩は、必然的に新しい改良された能力を持つセンサーとして使用される量子システムの探索を引き起こす。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-19T21:01:10Z) - Quantum Sensing of Intermittent Stochastic Signals [0.0]
本研究では,センサ数と忠実度が連続的・断続的信号に対する感度に与える影響について検討した。
F1$で1/F2$のセンサー数を増やすと、F=1$の感度が回復することがわかった。
また、量子射影雑音限界におけるニアユニティ制御の忠実度と読み出しの重要性を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-07T22:25:18Z)
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。