論文の概要: Optimal multiple-phase estimation with multi-mode NOON states against photon loss

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.09734v1
• Date: Thu, 18 Jan 2024 05:22:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-19 17:44:07.148483
• Title: Optimal multiple-phase estimation with multi-mode NOON states against photon loss
• Title（参考訳）: 多モードNOON状態による光子損失に対する最適多重位相推定
• Authors: Min Namkung, Dong-Hyun Kim, Seongjin Hong, Yong-Su Kim, Changhyoup Lee, and Hyang-Tag Lim
• Abstract要約: 推定精度における量子的優位性は、光子損失の存在下でも達成可能であることを示す。 また、マルチモードビームスプリッタによる光子数カウントは、準最適で量子的な利点があるにもかかわらず有用であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.362277968017052
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Multi-mode NOON states can quantum-enhance multiple-phase estimation in the absence of photon loss. However, a multi-mode NOON state is known to be vulnerable to photon loss, and its quantum-enhancement can be dissipated by lossy environment. In this work, we demonstrate that a quantum advantage in estimate precision can still be achieved in the presence of photon loss. This is accomplished by optimizing the weights of the multi-mode NOON states according to photon loss rates in the multiple modes, including the reference mode which defines the other phases. For practical relevance, we also show that photon-number counting via a multi-mode beam-splitter achieves the useful, albeit sub-optimal, quantum advantage. We expect this work to provide valuable guidance for developing quantum-enhanced multiple-phase estimation techniques in lossy environments.
• Abstract（参考訳）: マルチモード正午状態は光子損失のない量子エンハンス多相推定が可能である。 しかし、マルチモードNOON状態は光子損失に弱いことが知られており、その量子エンハンスメントは損失環境によって消散することができる。 本研究では、推定精度における量子的優位性を、光子損失の存在下でも達成できることを実証する。 これは、他の位相を定義する参照モードを含む多重モードにおける光子損失率に応じて、多重モードNOON状態の重みを最適化することで達成される。 また,光子数を多モードビームスプリッタでカウントすることで,準最適,量子的優位性が得られることを示す。 この研究は、損失のある環境で量子化多重位相推定技術を開発するための貴重なガイダンスを提供することを期待している。

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