論文の概要: Contextual quantum metrology
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.13084v1
- Date: Wed, 22 Nov 2023 01:26:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-23 16:30:34.449101
- Title: Contextual quantum metrology
- Title（参考訳）: 文脈量子メトロジー
- Authors: Jeongwoo Jae, Jiwon Lee, M. S. Kim, Kwang-Geol Lee, and Jinhyoung Lee
- Abstract要約: 測定選択の文脈性は、気象学的精度を高めることができることを示す。
簡単な線形光学実験により,この拡張が実現可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8488455943441637
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum metrology promises higher precision measurements than classical
methods. Entanglement has been identified as one of quantum resources to
enhance metrological precision. However, generating entangled states with high
fidelity presents considerable challenges, and thus attaining metrological
enhancement through entanglement is generally difficult. Here, we show that
contextuality of measurement selection can enhance metrological precision, and
this enhancement is attainable with a simple linear optical experiment. We call
our methodology "contextual quantum metrology" (coQM). Contextuality is a
nonclassical property known as a resource for various quantum information
processing tasks. Until now, it has remained an open question whether
contextuality can be a resource for quantum metrology. We answer this question
in the affirmative by showing that the coQM can elevate precision of an optical
polarimetry by a factor of 1.4 to 6.0, much higher than the one by quantum
Fisher information, known as the limit of conventional quantum metrology. We
achieve the contextuality-enabled enhancement with two polarization
measurements which are mutually complementary, whereas, in the conventional
method, some optimal measurements to achieve the precision limit are either
theoretically difficult to find or experimentally infeasible. These results
highlight that the contextuality of measurement selection is applicable in
practice for quantum metrology.
- Abstract（参考訳）: 量子メートル法は古典的手法よりも高精度な測定を約束する。
絡み合いは、metrological precisionを強化する量子資源の1つとして認識されている。
しかし、忠実度の高い絡み合い状態の生成にはかなりの課題があり、絡み合いによってメトロロジー的な拡張を達成することは一般的に困難である。
ここでは,測定選択の文脈性は気象学的精度を高めることができ,この拡張は単純な線形光学実験で達成可能であることを示す。
我々は我々の方法論を"contextual quantum metrology"(coQM)と呼ぶ。
文脈性は、様々な量子情報処理タスクのためのリソースとして知られる非古典的性質である。
これまでのところ、文脈性は量子計測のリソースとなるのか、という疑問は未解決のままである。
我々はこの疑問に、従来の量子気象学の限界として知られる量子フィッシャー情報により、1.4から6.0の係数で光偏光度測定の精度を向上できることを示すことによって、肯定的に答える。
本研究では, 相互に相補的な2つの偏極測定による文脈依存性向上を実現する一方, 従来手法では, 精度限界を達成するための最適測定は理論的に見つからないか, 実験的に不可能である。
これらの結果は、測定選択の文脈性が量子計測に応用可能であることを強調する。
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