論文の概要: Optimality and Noise-Resilience of Critical Quantum Sensing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.15559v2
- Date: Thu, 29 Feb 2024 11:57:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-01 17:33:54.952060
- Title: Optimality and Noise-Resilience of Critical Quantum Sensing
- Title(参考訳): 臨界量子センシングの最適性と雑音耐性
- Authors: Uesli Alushi, Wojciech G\'orecki, Simone Felicetti, Roberto Di Candia
- Abstract要約: ユニタリの場合、どちらの戦略も光子数と精度2次スケーリングを達成するが、散逸の存在下では、これは批判的戦略にのみ当てはまる。
また、例外的なポイントやしきい値を超えて作業することで、サブ最適パフォーマンスが得られます。
- 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: We compare critical quantum sensing to passive quantum strategies to perform
frequency estimation, in the case of single-mode quadratic Hamiltonians. We
show that, while in the unitary case both strategies achieve precision scaling
quadratic with the number of photons, in the presence of dissipation this is
true only for critical strategies. We also establish that working at the
exceptional point or beyond threshold provides sub-optimal performance. This
critical enhancement is due to the emergence of a transient regime in the open
critical dynamics, and is invariant to temperature changes. When considering
both time and system size as resources, for both strategies the precision
scales linearly with the product of the total time and the number of photons,
in accordance with fundamental bounds. However, we show that critical protocols
outperform optimal passive strategies if preparation and measurement times are
not negligible.
- Abstract(参考訳): 単一モード二次ハミルトニアンの周波数推定を行うために,臨界量子センシングとパッシブ量子戦略を比較した。
ユニタリの場合、どちらの戦略も光子数と精度2次スケーリングを達成するが、散逸の存在下では、これは重要な戦略にのみ当てはまる。
また、例外的なポイントやしきい値を超えて作業することで、サブ最適パフォーマンスが得られます。
この重要な拡張は、開放臨界力学における過渡的レジームの出現によるものであり、温度変化に不変である。
時間とシステムのサイズを資源として考えるとき、両方の戦略について、精度は、基本境界に従って、総時間と光子の数の積と線形にスケールする。
しかし,準備時間と測定時間が無視できない場合,クリティカルプロトコルは最適受動的戦略よりも優れていることを示す。
関連論文リスト
- Spectral chaos bounds from scaling theory of maximally efficient
quantum-dynamical scrambling [49.1574468325115]
複雑な量子系のエルゴード定常状態への進化に関する重要な予想は、スクランブルとして知られるこの過程が最も効率的であるときに普遍的な特徴を取得することである。
このシナリオでは、完全なスクランブルダイナミクスに沿ったスペクトル相関の正確な自己相似性を具現化して、スペクトル統計量に対する単一パラメータスケーリング理論を開発する。
スケーリング予測は特権プロセスで一致し、他の動的スクランブルシナリオのバウンダリとして機能し、すべてのタイムスケールで非効率または不完全なスクランブルを定量化できるようにする。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-17T15:41:50Z) - Single Photon Quantum Ranging: When Sequential Decoding Meets High
Dimensional Entanglement [6.016746184629056]
モードごとの低雑音レベルと低反射率状態における量子レンジ問題について考察する。
本稿では,送信機における高次元時間ビン絡み合わせと検出器における逐次決定規則を慎重に構成する手法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-08-24T19:24:43Z) - How to harness high-dimensional temporal entanglement, using limited
interferometry setups [62.997667081978825]
偏極時間領域における高次元エンタングルメントの最初の完全解析法を開発した。
本稿では,量子鍵分布において,関連する密度行列要素とセキュリティパラメータを効率的に認証する方法を示す。
自由空間量子通信の耐雑音性をさらに高める新しい構成を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-08-08T17:44:43Z) - Quantum speedups for stochastic optimization [25.931073782134657]
オラクルに対する量子振動の連続関数を最小化する問題を考察する。
リプシュ・アヴィッツ関数を最小化するための2つの新しい方法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-08-03T07:39:10Z) - PAPAL: A Provable PArticle-based Primal-Dual ALgorithm for Mixed Nash
Equilibrium [62.51015395213579]
2プレイヤゼロサム連続ゲームにおける非AL平衡非漸近目的関数について考察する。
提案アルゴリズムは粒子の動きを利用して$ilon$-mixed Nash平衡のランダム戦略の更新を表現する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-02T05:08:15Z) - Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。
その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-01-23T19:23:54Z) - Critical quantum metrology assisted by real-time feedback control [0.0]
まず、適応的でない測定戦略が量子臨界エンハンスメントの活用に失敗する、というノーゴーの結果を導出する。
そして、このノーゴーの結果を克服できる様々な適応戦略を考えます。
この結果から,リアルタイムフィードバック制御による適応戦略は,サブショットノイズスケーリングを実現することができることがわかった。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-11-14T19:06:14Z) - Real-time adaptive estimation of decoherence timescales for a single
qubit [2.6938732235832044]
量子コヒーレンスが存続する時間を特徴付けることは、量子ビット、記憶、センサーの実装に不可欠である。
簡単な解析的更新規則に基づく適応型多パラメータ手法を提案し,鍵デコヒーレンスをリアルタイムで推定する。
因子 $sim 2$ のさらなるスピードアップは、分散に対して感度に関して最適化を行うことによって実現できる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-12T11:28:23Z) - Quantum metrology of noisy spreading channels [0.0]
ノイズのあるチャネルのクラスに対して最適な測定戦略を提供する。
小さい変位では, 真空プローブ場が同じ平均エネルギーの戦略の中で最適であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-08-19T15:05:26Z) - Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the
spin-boson model [68.8204255655161]
量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。
変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。
量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-09T18:00:05Z) - The Variational Method of Moments [65.91730154730905]
条件モーメント問題は、観測可能量の観点から構造因果パラメータを記述するための強力な定式化である。
OWGMMの変動最小値再構成により、条件モーメント問題に対する非常に一般的な推定器のクラスを定義する。
同じ種類の変分変換に基づく統計的推測のためのアルゴリズムを提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-12-17T07:21:06Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。