論文の概要: Tunable disorder in accessories can enhance precision of atomic clocks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.08523v3
• Date: Sun, 3 Mar 2024 17:03:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-07 04:08:40.939226
• Title: Tunable disorder in accessories can enhance precision of atomic clocks
• Title（参考訳）: アクセサリーのチューナブル障害は原子時計の精度を高める
• Authors: Aparajita Bhattacharyya, Ahana Ghoshal, Ujjwal Sen
• Abstract要約: 精度測定を含むアクセサリーを有する量子デバイスは、その距離論的精度を高めることができる。 本稿では,非バイアス推定器の最小標準偏差のフィッシャー情報に基づく下界を,システム内のガラス性障害の有無で比較する。 この現象は原子時計のような特定の測定装置の効率を高めることができる。
• 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 find that a quantum device having an accessory involving precision measurement can have an enhancement of its metrological precision in estimating an unknown parameter of the quantum system by insertion of glassy disorder, accidental or engineered. We clearly mention how an unbiased estimator can also be identified in a disordered situation, and how the precision thereof can be bounded by the quantum Cramer-Rao inequality. We compare the Fisher information-based lower bound of the minimum standard deviation of an unbiased estimator, in presence of glassy disorder in the system, with the same of an ideal, viz. disorder-free, situation. The phenomenon can boost the efficiency of certain measuring devices, such as atomic clocks. The precision of these clocks, when measuring time, hinges on the precise determination of the frequency of a two-level atom. In cases where impurities are present in the atom, and can be modeled as a disorder parameter, it is possible for the measurement of frequency to be more accurate than in an ideal, disorder-free scenario. Moreover, disorder insertion can reduce the requirement of entanglement content of the initial probes, which are copies of two-qubit states, along with providing a disorder-induced enhancement.
• Abstract（参考訳）: 精密測定を含むアクセサリーを有する量子デバイスは、ガラス障害、偶発的または工学的な挿入により、量子システムの未知のパラメータを推定する際に、その気象学的精度を高めることができる。 乱れた状況下でも、偏りのない推定器がどのように特定され、その精度が量子クレーマー・ラオ不等式によって境界づけられるかを明確に述べる。 非偏差推定器の最小標準偏差に対するフィッシャー情報に基づく下限を, 理想的な無秩序な状況と同等に, システム内のガラス性障害の存在下で比較した。 この現象は原子時計のような特定の測定装置の効率を高めることができる。 これらの時計の精度は、時間を測定するとき、2レベル原子の周波数の正確な決定に依存する。 不純物が原子内に存在し、障害パラメータとしてモデル化できる場合、理想的な無秩序なシナリオよりも周波数の測定がより正確になる可能性がある。 さらに、障害挿入は、2量子ビット状態のコピーである初期プローブの絡み合い内容の必要性を低減し、障害誘発強調を提供する。

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