論文の概要: Experimental investigation of a multi-photon Heisenberg-limited
interferometric scheme: the effect of imperfections
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.19079v1
- Date: Thu, 29 Feb 2024 12:04:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-01 15:03:50.827011
- Title: Experimental investigation of a multi-photon Heisenberg-limited
interferometric scheme: the effect of imperfections
- Title（参考訳）: 多光子ハイゼンベルク制限干渉法の実験的検討:不完全性の影響
- Authors: Shakib Daryanoosh, Sergei Slussarenko, Jian Li, Howard M. Wiseman,
Geoff J. Pryde
- Abstract要約: N=3$光子パスを用いたアブ初期位相推定において、正確なハイゼンベルク極限(HL)を実現する方法を示す。
HLのSNLに対する優位性は、使用するリソースの数が増えるにつれて増大する。
その結果, HL位相推定における三重項状態の有用性は, 非常に小さな実験的不完全性により著しく低下することが示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.454216126942097
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Interferometric phase estimation is an essential tool for precise
measurements of quantities such as displacement, velocity and material
properties. The lower bound on measurement uncertainty achievable with
classical resources is set by the shot-noise limit (SNL) that scales
asymptotically as $1/\sqrt{N}$, where $N$ is the number of resources used. The
experiment of [S. Daryanoosh et al., Nat. Commun. ${\bf 9}$, 4606 (2018)]
showed how to achieve the ultimate precision limit, the exact Heisenberg limit
(HL), in ab-initio phase estimation with $N=3$ photon-passes, using an
entangled biphoton state in combination with particular measurement techniques.
The advantage of the HL over the SNL increases with the number of resources
used. Here we present, and implement experimentally, a scheme for generation of
the optimal $N=7$ triphoton state. We study experimentally and theoretically
the generated state quality and its potential for phase estimation. We show
that the expected usefulness of the prepared triphoton state for HL phase
estimation is significantly degraded by even quite small experimental
imperfections, such as optical mode mismatch and unwanted higher-order
multi-photon terms in the states produced in parametric down-conversion.
- Abstract（参考訳）: 干渉位相推定は、変位、速度、材料特性などの量を正確に測定するための重要なツールである。
古典的資源で達成可能な測定の不確実性に対する低い境界は、1/\sqrt{N}$と漸近的にスケールするショットノイズ極限(SNL)によって設定される。
実験は[S]です。
Daryanoosh et al., Nat.
共産。
${\bf 9}$, 4606 (2018)] は、特定の測定手法と組み合わせて絡み合った双光子状態を用いて、$N=3$光子パスを持つ ab-初期位相推定において、最終的な精度限界、正確なハイゼンベルク極限(HL)を達成する方法を示した。
snlに対するhlのアドバンテージは、使用するリソースの数によって増加する。
ここでは、最適な$n=7$triphoton状態を生成するためのスキームを実験的に実装する。
生成状態の品質と位相推定の可能性について実験的に理論的に検討する。
パラメトリックダウンコンバージョンで生成した状態において,光学モードミスマッチや高次高次多光子項などの非常に小さな実験的欠陥により, HL位相推定のための準備された三重項状態の有用性が著しく低下することを示した。
関連論文リスト
- Tripartite entanglement from experimental data: $B^0\to K^{*0}μ^+μ^-$ as a case study [49.1574468325115]
本研究では,1量子ビットと2量子ビットからなる三部構造に対応する専用実験データからヘリシティ振幅の再構成に基づく角度解析を開発する。
解析の応用として、LHCbの協力によって記録されたデータを用いて、B0to K*0mu+mu-$崩壊における最終状態の完全な量子トモグラフィーを行った。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-19T18:10:14Z) - Heisenberg Limit beyond Quantum Fisher Information [0.0]
絡み合った量子状態を用いることで、リソースが独立に使用される場合よりも精度を$N$でスケールすることができる。
雑音のないユニタリ進化の場合の推定精度の限界を導出する。
同じ物理系上で複数のパラメータを同時に測定する際のハイゼンベルク限界の問題を解析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-27T17:43:45Z) - Precision Bounds on Continuous-Variable State Tomography using Classical
Shadows [0.46603287532620735]
古典シャドウフレームワークにおける連続可変量子状態トモグラフィの実験プロトコルを再放送する。
我々は,ホモダイン,ヘテロダイン,光子数分解(PNR)および光子パリティプロトコルの効率を解析した。
数値的および実験的ホモダイン・トモグラフィーは 我々の限界を大きく上回る
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-09T19:01:13Z) - Quantum density matrix theory for a laser without adiabatic elimination
of the population inversion: transition to lasing in the class-B limit [62.997667081978825]
B級量子密度行列モデルは、統一理論におけるコヒーレンスと光子相関を正確に記述することができない。
ここでは、一般クラスBレーザーに対する密度行列の理論的アプローチを行い、光子のフォック基底におけるフォトニックおよび原子還元密度行列の閉方程式を提供する。
このモデルは、クラスBレーザーデバイスにおける数光子分岐と非古典光子相関の研究を可能にし、コヒーレント結合ナノレーザーアレイの量子記述を活用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-26T16:33:51Z) - Experimentally determining the incompatibility of two qubit measurements [55.41644538483948]
2つの量子ビット測定の不整合性を評価するための実験的な手順を記述し、実現した。
この事実を光学的に証明し、量子ビット状態が光子の偏光度に符号化される。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-15T19:01:44Z) - Deterministic quantum phase estimation beyond the ideal NOON state limit [0.0]
ガウス圧縮真空状態の決定論的源と高効率ホモダイン検出に基づく新しい位相推定法を開発した。
総損失が約11%の高効率設定を用いることで、他の光学位相推定技術とは無関係に、1光子当たり15.8(6) rad2のフィッシャー情報が得られる。
この研究は量子力学の基本的な成果であり、光に敏感な生物学的システムの尋問のための将来の量子センシング技術への扉を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-18T15:37:13Z) - Enhanced nonlinear quantum metrology with weakly coupled solitons and
particle losses [58.720142291102135]
ハイゼンベルク(最大1/N)および超ハイゼンベルクスケーリングレベルにおける位相パラメータ推定のための干渉計測手法を提案する。
我々のセットアップの中心は、量子プローブを形成する新しいソリトンジョセフソン接合(SJJ)システムである。
このような状態は、適度な損失があっても最適な状態に近いことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-07T09:29:23Z) - Conditional preparation of non-Gaussian quantum optical states by
mesoscopic measurement [62.997667081978825]
光学場の非ガウス状態は、量子情報応用における提案された資源として重要である。
メソスコピック検出器を応用可能なレシエーションへのアンシラフィールドの変位を含む新しいアプローチを提案する。
実験により,強いウィグナー負性を持つ状態は高い速度で生成可能であると結論付けた。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-29T16:59:18Z) - Bose-Einstein condensate soliton qubit states for metrological
applications [58.720142291102135]
2つのソリトン量子ビット状態を持つ新しい量子メトロジー応用を提案する。
位相空間解析は、人口不均衡-位相差変数の観点からも、マクロ的な量子自己トラッピング状態を示すために行われる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-26T09:05:06Z) - Weakly invasive metrology: quantum advantage and physical
implementations [0.0]
任意に強いコヒーレントな状態は、最も線形にスケールする速度で、$N_rm abs$と$T$で情報を得ることができることを示す。
キャビティQEDにおけるFock状態の生成と,キャビティへの原子アンサンブルの結合による測定について論じる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-22T10:14:36Z) - Optical Phase Measurement Using a Deterministic Source of Entangled
Multi-photon States [0.0]
絡み合った多光子状態は、ショットノイズ限界を大幅に超える精度でそのような測定を行うために提案されている。
ここでは、半導体量子ドットを用いて、決定論的に絡み合った多光子状態を生成する。
こうして、300MHzを超えるレートで光子を1つずつ絡み合わせる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-20T13:04:07Z)
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。