論文の概要: Quantum estimation of tripartite coupling in Spin-Magnon-Mechanical Hybrid Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.12435v1
• Date: Sun, 21 May 2023 11:31:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-23 20:35:05.464949
• Title: Quantum estimation of tripartite coupling in Spin-Magnon-Mechanical Hybrid Systems
• Title（参考訳）: スピン-マグノン-メカニカルハイブリッド系における三部結合の量子推定
• Authors: Dong Xie, Chunling Xu
• Abstract要約: 窒素空洞中心とマイクロマグネットからなるハイブリッド装置における三部結合強度の推定について検討した。 3部結合強度の推定精度を高めるために、時間非依存パラメトリックドライブを利用することができる。 直接強度測定はコヒーレントドライブからの小さな測定障害に対して十分に頑健であることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6904475483445451
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Tripartite interactions play a fundamental role in the quantum information processing and quantum technology. However, it is generally difficult to realize strong tripartite coupling. We investigate the estimation of a tripartite coupling strength in a hybrid setup composed of a single nitrogen-vacancy (NV) center and a micromagnet. A time-independent parametric drive can be utilized to increase the estimation precision of the tripartite coupling strength. By calculating the quantum Fisher information (QFI), we can obtain the optimal estimation precision by measuring the eigenstate of the tripartite system. At the critical position, the QFI is divergent due to that the preparation time of the eigenstate is divergent. When the system is subjected to a dissipation, the QFI near the critical point of the driven-dissipation phase transition is analytically obtained. The direct intensity measurement is the optimal measurement near the dissipation phase transition point. In addition, we quantify the robustness of an imperfect measurement operator by the measurement noise susceptibility based on the error propagation formula. We find that the direct intensity measurement is enough robust against small measurement disturbance from a coherent drive. But it can be disturbed by the nonlinear anti-harmonic measurement noise, especially near the critical point.
• Abstract（参考訳）: 三部相互作用は量子情報処理と量子技術において重要な役割を果たす。 しかし、一般に強い三部結合を実現することは困難である。 単一窒素空孔(nv)中心とマイクロマグネットからなるハイブリッド構成における三成分結合強度の推定について検討した。 3部結合強度の推定精度を高めるために、時間非依存パラメトリックドライブを利用することができる。 量子フィッシャー情報(qfi)を計算することにより,三成分系の固有状態を測定することにより,最適推定精度が得られる。 臨界位置では、固有状態の調製時間が異なるため、QFIが分岐する。 系が散逸した場合、駆動散逸相転移の臨界点付近のQFIを解析的に取得する。 直接強度測定は、散逸相遷移点付近の最適測定である。 さらに, 誤差伝搬式に基づいて, 不完全測定演算子のロバスト性を計測ノイズ感受性によって定量化する。 直接強度測定はコヒーレントドライブからの小さな測定障害に対して十分に堅牢であることがわかった。 しかし、特に臨界点付近の非線形反高調波測定ノイズに邪魔されることがある。

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