論文の概要: Quantum Sensing with Erasure Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.01512v1
• Date: Mon, 2 Oct 2023 18:05:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-04 19:38:22.895877
• Title: Quantum Sensing with Erasure Qubits
• Title（参考訳）: 消去量子ビットを用いた量子センシング
• Authors: Pradeep Niroula, Jack Dolde, Xin Zheng, Jacob Bringewatt, Adam Ehrenberg, Kevin C. Cox, Jeff Thompson, Michael J. Gullans, Shimon Kolkowitz, Alexey V. Gorshkov
• Abstract要約: 消去量子ビットは、フォールトトレランスに関連するオーバーヘッドを減らす可能性がある。 理論的には、同じレベルのノイズに対して、消去量子ビットがより正確なセンサーや時計として機能することを示します。 センシングに対する消去量子ビットの同様の利点は、ライドバーグ原子や超伝導量子ビットのような他の量子プラットフォームで実現することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.133900392064984
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The dominant noise in an "erasure qubit" is an erasure -- a type of error whose occurrence and location can be detected. Erasure qubits have potential to reduce the overhead associated with fault tolerance. To date, research on erasure qubits has primarily focused on quantum computing and quantum networking applications. Here, we consider the applicability of erasure qubits to quantum sensing and metrology. We show theoretically that, for the same level of noise, an erasure qubit acts as a more precise sensor or clock compared to its non-erasure counterpart. We experimentally demonstrate this by artificially injecting either erasure errors (in the form of atom loss) or dephasing errors into a differential optical lattice clock comparison, and observe enhanced precision in the case of erasure errors for the same injected error rate. Similar benefits of erasure qubits to sensing can be realized in other quantum platforms like Rydberg atoms and superconducting qubits
• Abstract（参考訳）: 消去量子ビット」における支配的なノイズは消去であり、発生と位置を検出できるエラーの一種である。 erasure qubitsはフォールトトレランスに伴うオーバーヘッドを削減する可能性がある。 これまで、消去量子ビットの研究は主に量子コンピューティングと量子ネットワークアプリケーションに焦点を当ててきた。 本稿では,量子センシングとメトロジーへの消去量子ビットの適用性を検討する。 理論的には、同じレベルのノイズに対して、消去量子ビットは非消去量子ビットよりも正確なセンサやクロックとして機能する。 そこで本研究では,(原子損失の形で)消去誤差を人工的に注入するか,差動光格子クロック比較に誤りを強調することにより,同じ注入誤差率で消去誤差を消去する場合の精度向上を実証する。 センシングに対する消去量子ビットの同様の利点は、ライドバーグ原子や超伝導量子ビットのような他の量子プラットフォームで実現できる。

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