論文の概要: Quantum Estimation of the Stokes Vector Rotation for a General Polarimetric Transformation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.08258v2
- Date: Thu, 25 Apr 2024 22:01:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-29 18:27:27.363097
- Title: Quantum Estimation of the Stokes Vector Rotation for a General Polarimetric Transformation
- Title（参考訳）: 一般偏光変換のためのストークスベクトル回転の量子推定
- Authors: Ali Pedram, Vira R. Besaga, Lea Gassab, Frank Setzpfandt, Özgür E. Müstecaplıoğlu,
- Abstract要約: 量子偏光過程における既知の回転軸に関する偏光回転角推定の精度限界について検討する。
プローブ状態に作用する二分極チャネルと脱分極チャネルは、効果的なノイズ過程と考えることができる。
実測および最適量子プローブ状態を特徴付けるために、回転角の推定誤差に対して、ノイズチャネルとそれらの順序が与える影響を解析する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Classical polarimetry is a well-established discipline with diverse applications across different branches of science. The burgeoning interest in leveraging quantum resources to achieve highly sensitive measurements has spurred researchers to elucidate the behavior of polarized light within a quantum mechanical framework, thereby fostering the development of a quantum theory of polarimetry. In this work, drawing inspiration from polarimetric investigations in biological tissues, we investigate the precision limits of polarization rotation angle estimation about a known rotation axis, in a quantum polarimetric process, comprising three distinct quantum channels. The rotation angle to be estimated is induced by the retarder channel on the Stokes vector of the probe state. The diattenuator and depolarizer channels, acting on the probe state, can be thought of as effective noise processes. We explore the precision constraints inherent in quantum polarimetry by evaluating the quantum Fisher information (QFI) for probe states of significance in quantum metrology, namely NOON, Kings of Quantumness, and Coherent states. The effects of the noise channels as well as their ordering is analyzed on the estimation error of the rotation angle to characterize practical and optimal quantum probe states for quantum polarimetry. Furthermore, we propose an experimental framework tailored for NOON state quantum polarimetry, aiming to bridge theoretical insights with empirical validation.
- Abstract（参考訳）: 古典分極法は、科学の様々な分野にまたがる様々な応用で確立された分野である。
高い感度の測定を達成するために量子資源を活用することへの関心が高まり、研究者たちは量子力学の枠組みの中で偏光の挙動を解明し、偏光測定の量子理論の発展を促した。
本研究では, 生体組織における偏光的研究から着想を得て, 3つの異なる量子チャネルからなる量子偏光過程において, 既知の回転軸に関する偏光回転角推定の精度限界について検討する。
推定される回転角は、プローブ状態のストークスベクトル上のリターダチャネルによって誘導される。
プローブ状態に作用する二分極チャネルと脱分極チャネルは、効果的なノイズ過程と考えることができる。
量子測候学において重要なプローブ状態、すなわちNOON、Kings of Quantumness、Coherent状態の量子フィッシャー情報(QFI)を評価することにより、量子偏光度に固有の精度制約について検討する。
量子偏光度測定のための実用的および最適量子プローブ状態を特徴付けるために、回転角の推定誤差に対して、ノイズチャネルとそれらの順序が与える影響を解析する。
さらに,NOON状態の量子偏光測定に適した実験フレームワークを提案し,理論的知見を実証的検証で橋渡しすることを目的とした。
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