論文の概要: Even-body interactions favour asymmetry as a resource in metrological
precision
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.06729v1
- Date: Fri, 12 Jan 2024 17:59:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-15 18:46:51.622290
- Title: Even-body interactions favour asymmetry as a resource in metrological
precision
- Title（参考訳）: 計量的精度の資源として、偶体相互作用は非対称性を好む
- Authors: Aparajita Bhattacharyya, Debarupa Saha, Ujjwal Sen
- Abstract要約: 奇体相互作用を持つジェネレータは、最も正確な測定精度を得るためには、プローブ内の真の多重粒子の絡み合いが必要である。
大きな数制限を含むパーティー数の範囲において、最適状態は非対称である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Genuine multiparty entangled probes lead to minimum error in estimating the
phase corresponding to the generator of a unitary encoder, if the generator
comprises of only local terms. We ask if genuine multiparty entanglement
remains indispensable in attaining the best metrological precision if we employ
higher-order interaction terms in the generator. We identify a dichotomy in the
answer. Specifically, we find that generators having odd-body interactions
necessarily require genuine multipartite entanglement in probes to attain the
best metrological precision, but the situation is opposite in the case of
generators with even-body interactions. The optimal probes corresponding to
generators that contain even-body interaction terms, may be entangled, but
certainly not so in all bipartitions, and particularly, for certain ranges of
the number of parties including the large number limit, the optimal state is
asymmetric. Asymmetry, which therefore is a resource in this scenario rather
than genuine multiparty entanglement, refers to the disparity between states of
local parts of the global system. Additionally, we provide an upper bound on
the number of parties up to which one can always obtain an asymmetric product
state that gives the best metrological precision for even-body interactions. En
route, we find the quantum Fisher information in closed form for two- and
three-body interactions for an arbitrary number of parties, and prove, in both
the cases, that when the number of parties is large, the metrological precision
is non-optimal if we consider only symmetric product probes. Further, we
identify conditions on the local component of the generator, for which these
results hold for arbitrary local dimensions.
- Abstract（参考訳）: 真のマルチパーティの絡み合ったプローブは、ジェネレータが局所項のみからなる場合、ユニタリエンコーダのジェネレータに対応する位相を推定する最小誤差をもたらす。
我々は、ジェネレータに高次相互作用項を用いる場合、真のマルチパーティの絡み合いが最高の気象学的精度を達成するのに不可欠かどうかを問う。
私たちは答えの中で二分法を識別する。
具体的には、奇体相互作用を持つ発生器は、最善の計測精度を達成するためにプローブの真の多成分絡み合いを必要とするが、偶体相互作用を持つ生成器の場合、状況は逆である。
偶体相互作用項を含む生成子に対応する最適プローブは、絡み合っているかもしれないが、すべての二分詞、特に、大きな数制限を含む一部のパーティの数の範囲において、最適状態は非対称である。
したがって、非対称性は真の多元的絡み合いではなく、このシナリオの資源であり、グローバルシステムの局所的な部分の状態の相違を指す。
さらに、我々は、常に非対称な積状態を得ることができ、偶数体相互作用に最適なメトロジー的精度を与えるパーティーの数に上限を与える。
その過程で、任意の数の当事者に対する2体および3体の相互作用に対して閉形式に量子フィッシャー情報を見いだし、どちらの場合においても、当事者数が大きければ、対称な積プローブのみを考えると、メトロロジー精度は最適でないことを証明する。
さらに, 任意の局所次元に対してこれらの結果を保持する生成器の局所成分の条件を同定する。
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