論文の概要: Agnostic Phase Estimation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.00054v3
• Date: Fri, 19 Jul 2024 12:41:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-22 23:47:06.655785
• Title: Agnostic Phase Estimation
• Title（参考訳）: 積算位相推定
• Authors: Xingrui Song, Flavio Salvati, Chandrashekhar Gaikwad, Nicole Yunger Halpern, David R. M. Arvidsson-Shukur, Kater Murch,
• Abstract要約: パラダイム的な設定は、未知の回転対象のキュービットを特徴とする。 回転軸が不明な場合、最適な単一量子センサを作成できない。 閉時間曲線のシミュレーションに触発されて、我々はこの制限を回避した。
• 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: The goal of quantum metrology is to improve measurements' sensitivities by harnessing quantum resources. Metrologists often aim to maximize the quantum Fisher information, which bounds the measurement setup's sensitivity. In studies of fundamental limits on metrology, a paradigmatic setup features a qubit (spin-half system) subject to an unknown rotation. One obtains the maximal quantum Fisher information about the rotation if the spin begins in a state that maximizes the variance of the rotation-inducing operator. If the rotation axis is unknown, however, no optimal single-qubit sensor can be prepared. Inspired by simulations of closed timelike curves, we circumvent this limitation. We obtain the maximum quantum Fisher information about a rotation angle, regardless of the unknown rotation axis. To achieve this result, we initially entangle the probe qubit with an ancilla qubit. Then, we measure the pair in an entangled basis, obtaining more information about the rotation angle than any single-qubit sensor can achieve. We demonstrate this metrological advantage using a two-qubit superconducting quantum processor. Our measurement approach achieves a quantum advantage, outperforming every entanglement-free strategy.
• Abstract（参考訳）: 量子気象学の目標は、量子資源を活用することで測定の感度を改善することである。 気象学者はしばしば、測定装置の感度を束縛する量子フィッシャー情報の最大化を目指す。 メトロジーの基本的な極限の研究において、パラダイム的なセットアップは未知の回転の対象となるクォービット(スピンハーフ系)を特徴付ける。 スピンが回転誘導作用素の分散を最大化する状態から始まるとき、回転に関する最大量子フィッシャー情報を得る。 しかし、回転軸が不明な場合、最適な1量子ビットセンサは作成できない。 閉時間曲線のシミュレーションに触発されて、我々はこの制限を回避した。 未知の回転軸に関係なく、回転角に関する最大量子フィッシャー情報を得る。 この結果を得るために、まず、プローブキュービットをアンシラキュービットで絡み合わせる。 そして、このペアを絡み合ったベースで測定し、任意の1量子ビットセンサよりも回転角に関するより多くの情報を得る。 2量子ビット超伝導量子プロセッサを用いたこのメロジカルアドバンテージを実証する。 我々の測定手法は量子的優位性を達成し、あらゆる絡み合いのない戦略を上回ります。

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