論文の概要: Quantum multiparameter estimation enhanced by a topological phase
transition
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.07089v1
- Date: Sun, 11 Feb 2024 02:52:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-13 17:46:38.266708
- Title: Quantum multiparameter estimation enhanced by a topological phase
transition
- Title（参考訳）: 位相位相遷移による量子マルチパラメータ推定
- Authors: Yu Yang, Haidong Yuan, and Fuli Li
- Abstract要約: 量子力学系では、複数の to-be-estimated パラメータはユニタリ進化によって符号化される。
パラメータが変化するにつれて、システムはトポロジカル位相遷移(TPT)を行うことができる。
本稿では,TPT点周辺における量子計量テンソルの特異挙動を,複数パラメータの同時最適推定のためのツールとして提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.188072216541844
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In quantum multiparameter estimation, multiple to-be-estimated parameters are
encoded in a quantum dynamics system by a unitary evolution. As the parameters
vary, the system may undergo a topological phase transition (TPT). In this
paper, we investigate two SU(2) TPT models and propose the singular behavior of
the quantum metric tensor around the TPT point as a tool for the simultaneous
optimal estimation of multiple parameters. We find that the proposed TPT
sensing protocol can achieve the same metrology performance as the
quantum-control-enhanced one. Moreover, the probe state of the TPT sensing
protocol is only the ground state of the Hamiltonian rather than the entangled
state required in the control-enhanced one. In addition, an adaptive
multiparameter estimation strategy is developed for updating the estimated
values until the desired quantum Cram\'er-Rao bound is approached. Our work
reinforces the connection between quantum multiparameter estimation and
topology physics, with potential inspiration for quantum critical metrology.
- Abstract（参考訳）: 量子マルチパラメータ推定では、複数の to-be-estimatedパラメータがユニタリ進化によって量子力学系に符号化される。
パラメータが変化するにつれて、システムは位相相転移(TPT)を行うことができる。
本稿では,2つのSU(2)TPTモデルについて検討し,TPT点周辺の量子計量テンソルの特異挙動を複数パラメータの同時最適推定ツールとして提案する。
提案したTPTセンシングプロトコルは,量子制御強化プロトコルと同等の性能を実現することができる。
さらに、TPTセンシングプロトコルのプローブ状態は、制御エンハンスドプロトコルに必要な絡み合った状態ではなく、ハミルトニアンの基底状態である。
さらに、所望の量子クレーダ・ラオ境界が近づくまで推定値を更新するための適応的マルチパラメータ推定戦略を開発した。
我々の研究は、量子的多重パラメータ推定とトポロジー物理学の関連性を強化し、量子臨界距離論への潜在的インスピレーションを与える。
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