論文の概要: Supersensitive sensing of quantum reservoirs via breaking antisymmetric coupling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.12445v1
• Date: Thu, 19 Oct 2023 03:52:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-20 17:07:34.075709
• Title: Supersensitive sensing of quantum reservoirs via breaking antisymmetric coupling
• Title（参考訳）: 破壊反対称結合による量子貯水池の超感度センシング
• Authors: Ji-Bing Yuan, Zhi-Min Tang, Ya-Ju Song, Shi-Qing Tang, Zhao-Hui Peng, Xin-Wen Wang, Le-Man Kuang
• Abstract要約: 崩壊因子の符号化チャネルに加えて、非対称結合破壊は別の位相因子の符号化チャネルを引き起こす。 一般化された退化量子ビットの最適測定法を提案する。 我々の研究は、量子貯水池の超感度検知方法を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3291814161028497
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate the utilization of a single generalized dephasing qubit for sensing a quantum reservoir, where the antisymmetric coupling between the qubit and its reservoir is broken. It is found that in addition to the decay factor encoding channel, the antisymmetric coupling breaking gives rise to another phase factor encoding channel. We introduce an optimal measurement for the generalized dephasing qubit which enables the practical measurement precision to reach the theoretical ultimate precision quantified by the quantum signal-to-noise ratio (QSNR). As an example, the generalized dephasing qubit is employed to estimate the $s$-wave scattering length of an atomic Bose-Einstein condensate. It is found that the phase-induced QSNR caused by the antisymmetric coupling breaking is at least two orders of magnitude higher than the decay-induced QSNR at the millisecond timescale and the optimal relative error can achieve a scaling $\propto 1/t$ with $t$ being the encoding time in long-term encoding. Our work opens a way for supersensitive sensing of quantum reservoirs.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,量子貯水池の非対称結合が破壊される量子貯水池を検知するための1つの一般化された減数量子ビットの利用について検討する。 崩壊因子の符号化チャネルに加えて、非対称カップリング破壊は別の相因子の符号化チャネルを引き起こすことが判明した。 本稿では,量子信号対雑音比(qsnr)によって定量化された理論的究極の精度を実用的測定精度に到達できる一般化デファスメント量子ビットの最適測定法を提案する。 例えば、一般化されたデファスメント量子ビットは原子ボース・アインシュタイン凝縮体の$s$-wave散乱長を推定するために用いられる。 反対称結合破壊による位相誘起QSNRはミリ秒の時間スケールでの減衰誘起QSNRよりも少なくとも2桁高く、最適相対誤差は、長期符号化における符号化時間である$t$のスケーリング$\propto 1/t$を達成することができる。 我々の研究は、量子貯水池の超感度検知方法を開く。

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