論文の概要: Quantum sensing of phase-covariant optical channels
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.15256v1
- Date: Tue, 27 Jun 2023 07:29:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-28 14:19:39.197332
- Title: Quantum sensing of phase-covariant optical channels
- Title(参考訳): 位相共変光チャネルの量子センシング
- Authors: Ranjith Nair and Mile Gu
- Abstract要約: 我々は、アンシラ支援量子センシングによる普遍的な(プローブと測定に依存しない)性能境界を得る。
このような制約のある問題に対して、チャネルを探索するモードの減少状態が光子数で対角となる最適アンシラ絡みプローブが常に見つかることを示す。
- 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 obtain universal (i.e., probe and measurement-independent) performance
bounds on ancilla-assisted quantum sensing of multiple parameters of
phase-covariant optical channels under energy and mode-number constraints. We
first show that for any such constrained problem, an optimal ancilla-entangled
probe can always be found whose reduced state on the modes probing the channel
is diagonal in the photon-number basis. For parameters that are encoded in
single-mode Gaussian channels, we derive a universal upper bound on the quantum
Fisher information matrix that delineates the roles played by the energy and
mode constraints. We illustrate our results for sensing of the transmittance of
a thermal loss channel under both the no-passive-signature and
passive-signature paradigms, and in the problem of sensing the noise variance
of an additive-noise channel. In both cases, we show that two-mode squeezed
vacuum probes are near-optimal under the constraints in the regime of low
signal brightness, i.e., per-mode average photon number. More generally, our
work sets down a uniform framework for readily evaluating universal limits for
any sensing problem involving Gaussian channels.
- Abstract(参考訳): エネルギーおよびモード数制約下で位相共変光チャネルの複数のパラメータのancilla支援量子センシングにおける普遍的(すなわちプローブおよび測定非依存)性能境界を得る。
まず, 任意の制約付き問題に対して, チャネルを探索するモードの縮小状態が光子数ベースで対角となるような, 最適なアンシラエンタングルプローブが常に見つかることを示す。
単一モードガウスチャネルにエンコードされるパラメータに対しては、エネルギーとモードの制約によって果たす役割を記述する量子フィッシャー情報行列の普遍上界を導出する。
そこで本研究では,no-passive-signature と passive-signature の両パラダイム下で熱損失チャネルの透過率を検知し,付加雑音チャネルのノイズ分散を検知する。
いずれの場合においても、2モードスクイーズド真空プローブは低信号輝度、すなわち1モード平均光子数という条件の下でほぼ最適であることを示す。
より一般的に、我々の研究はガウスチャネルを含むあらゆる知覚問題に対する普遍的限界を容易に評価するための統一的な枠組みを定めている。
関連論文リスト
- Classical capacity of quantum non-Gaussian attenuator and amplifier
channels [0.8409980020848168]
本稿では,ビームスプリッタや2モードスクラッシャを介して入力モードを任意の状態に設定した環境モードに結合する量子ボソニックチャネルについて考察する。
非ガウス減衰器 (非ガウス減衰器) または増幅器 (増幅器) と呼ばれるこのチャネルの古典的容量について検討する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-12-25T06:05:51Z) - Improving Continuous-variable Quantum Channels with Unitary Averaging [39.58317527488534]
本稿では、ガウスチャネルを保護するために、受動線形光ユニタリ平均化方式を示す。
このスキームは線形光学素子と真空検出器のみを必要とし、純度、スチーズ、絡み合いの喪失を防ぐ。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-11-17T10:10:19Z) - Phase sensitivity of spatially broadband high-gain SU(1,1)
interferometers [0.0]
空間多重モードSU(1,1)干渉計の低パラメトリック利得と高パラメトリック利得に関する理論的記述を示す。
本手法は各非線形相互作用領域に対する積分微分方程式系のステップバイステップ解に基づいている。
平面波とガウス波の励起について検討し、任意のパラメトリックゲインに対して、位相感度が標準ショットノイズスケーリングを超える位相領域が存在することを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-04T13:51:31Z) - Hyper-entanglement between pulse modes and frequency bins [101.18253437732933]
2つ以上のフォトニック自由度(DOF)の間の超絡み合いは、新しい量子プロトコルを強化し有効にすることができる。
パルスモードと周波数ビンとの間に超絡み合った光子対の生成を実証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-04-24T15:43:08Z) - Non-Hermitian zero mode laser in a nanophotonic trimer [55.41644538483948]
非エルミタン3結合ナノキャビティアレイにおけるラシングゼロモードの直接観測について報告する。
2つの極端キャビティにおいて、ほぼ等しいポンプパワーの効率的な励起を示す。
結合ナノレーザーの大規模な配列におけるゼロモードラシングの実現は、レーザーモード工学において潜在的に有用である。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-02-03T15:21:44Z) - Experimental realization of deterministic and selective photon addition
in a bosonic mode assisted by an ancillary qubit [50.591267188664666]
ボソニック量子誤り訂正符号は、主に単一光子損失を防ぐために設計されている。
エラー修正には、エラー状態 -- 逆のパリティを持つ -- をコード状態にマッピングするリカバリ操作が必要です。
ここでは、ボソニックモード上での光子数選択同時光子加算演算のコレクションを実現する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-22T23:32:21Z) - Optimal gain sensing of quantum-limited phase-insensitive amplifiers [0.0]
我々は、マルチモードプローブを用いて、量子制限位相非感光増幅器の利得を推定する精度の量子極限を求める。
増幅器への入力モードが減少する全ての純状態プローブは、多重モード数基底において対角的であり、量子最適であることが証明されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-08T15:16:22Z) - Superposition of two-mode squeezed states for quantum information
processing and quantum sensing [55.41644538483948]
2モード圧縮状態(TMSS)の重ね合わせについて検討する。
TMSSは量子情報処理や量子センシングに潜在的な応用がある。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-02-01T18:09:01Z) - Spectrally multimode integrated SU(1,1) interferometer [50.591267188664666]
提示された干渉計は、2つの光子源間の偏光変換器を含み、連続波(CW)ポンプを使用する。
この構成は、古典的限界以下の出力領域と超感度領域において、ほぼ完全な破壊的干渉をもたらすことを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-12-07T14:42:54Z) - Entanglement-enhanced testing of multiple quantum hypotheses [0.966840768820136]
絡み合った光子が複数のボソニックチャネルの識別を著しく促進できることを示す。
我々の結果は様々な技術課題に応用できる。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-29T02:22:55Z) - Universal non-adiabatic control of small-gap superconducting qubits [47.187609203210705]
2つの容量結合トランスモン量子ビットから形成される超伝導複合量子ビットを導入する。
我々はこの低周波CQBを、ただのベースバンドパルス、非断熱遷移、コヒーレントなランダウ・ツェナー干渉を用いて制御する。
この研究は、低周波量子ビットの普遍的非断熱的制御が、単にベースバンドパルスを用いて実現可能であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-29T22:48:34Z)
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。