論文の概要: Heisenberg-scaling Enhancement in Quantum Parameter Estimation with
Indefinite Time Direction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.07125v1
- Date: Wed, 11 Oct 2023 01:53:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-13 07:45:16.526672
- Title: Heisenberg-scaling Enhancement in Quantum Parameter Estimation with
Indefinite Time Direction
- Title（参考訳）: 不確定時間方向の量子パラメータ推定におけるハイゼンベルクスケーリングの強化
- Authors: Binke Xia, Jingzheng Huang, Hongjing Li, Zhongyuan Luo, Guihua Zeng
- Abstract要約: 量子パラメータ推定のための時間方向の不確定なパラメータ化ダイナミクスを開発する。
提案手法は, ハイゼンベルクスケーリング強化を精度限界で達成することができる。
特に、角回転測定のnradスケールの精度が実験で最終的に達成された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6024776891570198
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A central task in quantum metrology is to explore the higher estimating
precision of unknown parameter by harnessing quantum properties. Generally,
quantum probes like entangled states or squeezing states are considered
essential for enhancing the precision limit in quantum parameter estimation.
However, there has been little focus on the incorporation of quantum properties
into the parameterizing dynamical processes. In this work, we develop a
parameterizing dynamics with an indefinite time direction for quantum parameter
estimation. Leveraging this quantum properties of the parameterizing dynamics
allows us to maximize the available resources in the evolving process. As a
result, our scheme is capable of achieving Heisenberg-scaling enhancement in
precision limit. For demonstration, we apply this strategy to maximize the
utilization of OAM resources for measuring the angular rotations of beam
profile. This enables a precision enhancement following the same power law of
Heisenberg scaling. Notably, a nrad-scale precision of the angular rotation
measurement is finally achieved in the experiment.
- Abstract（参考訳）: 量子力学における中心的な課題は、量子特性を利用して未知パラメータのより高い推定精度を探索することである。
一般に、エンタングル状態やスクイーズ状態のような量子プローブは、量子パラメータ推定の精度の限界を高めるために必須であると考えられている。
しかし、量子特性のパラメータ化力学プロセスへの組み入れにはほとんど焦点が当てられていない。
本研究では,量子パラメータ推定のための不定時間方向のパラメータ化ダイナミクスを開発する。
このパラメタライジングダイナミクスの量子特性を活用することで、進化するプロセスで利用可能なリソースを最大化できます。
その結果,提案手法はハイゼンベルクスケーリング拡張を精度限界で達成できることがわかった。
実演では,ビームプロファイルの角回転を測定するためのOAM資源の利用を最大化するために,この戦略を適用した。
これにより、ハイゼンベルクスケーリングと同じパワー法則に従う精度の向上が可能になる。
特に、角回転測定のnradスケールの精度が実験で最終的に達成された。
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