論文の概要: Optimal Settings For Amplification And Estimation Of Small Effects In Postselected Ensembles

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.09786v1
• Date: Fri, 17 Mar 2023 06:01:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 15:30:18.154498
• Title: Optimal Settings For Amplification And Estimation Of Small Effects In Postselected Ensembles
• Title（参考訳）: ポスト選択アンサンブルにおける微小効果の増幅と推定のための最適設定
• Authors: Aiham M. Rostom
• Abstract要約: 量子系におけるポストセレクションは、測定装置内で完全に隠れた干渉効果を回復することを示す。 単一光子を用いて, ポストセレクトされた光子が, 非線形光学媒体において弱い相互作用を示す光子に対して, π$の位相シフトを付与する方法について検討した。
• 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: To describe the pre- and post-selected quantum ensembles, a complex quantity called the weak value of an operator is used. The weak value is highly controversial due to the fact that it is not bounded by the possible eigenvalues of the corresponding operator. Nevertheless, the obtaining of the anomalous weak value is regarded as a powerful technique in the quantum interferometry nowadays. Here it is shown that the postselection on a quantum system recovers a completely hidden interference effect in the measurement apparatus. Studying the interference pattern shows the optimal settings for the amplification and the parameter estimation. It also proves that the weak value is not an element of reality. Using single photons, it is investigated how a postselected photon can impart a $\pi$ phase shift (the peak of the amplification) to a photon interacting weakly with it in a nonlinear optical medium. The increasing of the degree of the entanglement lies behind the effectiveness of the postselection in the parameter estimation. In particular, arranging to postselect on pure entangled states can optimize the signal-to-noise ratio, allowing to achieve high-sensitive measurements using low input power.
• Abstract（参考訳）: 選択後の量子アンサンブルを記述するために、演算子の弱値と呼ばれる複素量を用いる。 弱値は、対応する作用素の固有値に制限されないという事実から、非常に議論を呼んでいる。 しかし、近年の量子干渉法では、異常な弱値の取得は強力な技術と見なされている。 ここでは、量子系におけるポストセレクションが測定装置における完全に隠れた干渉効果を回復することを示す。 干渉パターンの研究は、増幅とパラメータ推定の最適な設定を示す。 また、弱い値は現実の要素ではないことも証明される。 単一光子を用いて、ポスト選択された光子が非線形光学媒質中で弱相互作用する光子に$\pi$位相シフト(増幅のピーク)を与える方法を検討した。 絡み合いの程度の増加はパラメータ推定におけるポストセレクションの有効性の背後にある。 特に、純粋な絡み合った状態のポストセレクションにアレンジすることで、信号と雑音の比率を最適化し、低入力電力を用いた高感度の測定を実現することができる。

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