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。

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