論文の概要: Topological Waveguide Quantum Sensors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.01370v1
- Date: Thu, 2 Nov 2023 16:27:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-03 12:47:33.324907
- Title: Topological Waveguide Quantum Sensors
- Title（参考訳）: トポロジカル導波路量子センサ
- Authors: Tao Zhang, Jiazhong Hu, and Xingze Qiu
- Abstract要約: トポロジカル導波路系における単一スピン量子ビットを用いた量子エンハンスセンシングのための効率的でロバストなプロトコルを提案する。
本手法はスピン近傍に局在する位相対有界状態に依存する。
感度はハイゼンベルク極限まで到達できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8896058623057563
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present an efficient and robust protocol for quantum-enhanced sensing
using a single-spin qubit in the topological waveguide system. Our method
relies on the topological-paired bound states, which are localized near the
spin and can be effectively regarded as a two-level system. Through the lens of
Bayesian inference theory, we show the sensitivity can reach the Heisenberg
limit across a large field range. Inheriting from the topological robustness of
the waveguide, our sensing protocol is robust against local perturbations. The
advantages of our protocol are multifold as it allows for sensing various
parameters and uses a product initial state, which can be easily prepared in
experiments. We expect this approach would pave the way towards robust
topological quantum sensors based on near term quantum platforms such as
topological photonics and Rydberg arrays.
- Abstract（参考訳）: トポロジカル導波路系における単一スピン量子ビットを用いた量子強調センシングのための効率的で堅牢なプロトコルを提案する。
本手法は,スピン近傍に局在するトポロジカルペア境界状態に依拠し,効果的に2段階系とみなすことができる。
ベイズ推論理論のレンズを通して、感度は広い場の範囲でハイゼンベルク限界に達することができることを示した。
導波路のトポロジカルロバスト性から, センサプロトコルは局所摂動に対して堅牢である。
プロトコルの利点は、様々なパラメータを検知し、製品の初期状態を使用することができるため、実験で簡単に準備できるマルチフォールドである。
このアプローチは、トポロジカルフォトニクスやrydbergアレイのような、近距離量子プラットフォームに基づくロバストなトポロジカル量子センサへの道を開くと期待しています。
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