論文の概要: Heisenberg-Limited Quantum Metrology without Ancilla

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.04585v1
• Date: Thu, 7 Mar 2024 15:29:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-08 13:33:33.564545
• Title: Heisenberg-Limited Quantum Metrology without Ancilla
• Title（参考訳）: アンシラのないハイゼンベルク制限量子メトロロジー
• Authors: Qiushi Liu, Yuxiang Yang
• Abstract要約: ハイゼンベルク限界に達するには、騒音のない制御可能なアンシラが必要である。 この問題に対処するための新しい理論的枠組みを提案する。 我々はいくつかの興味深い例を我々のアプローチで分析する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.305910458469098
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The asymptotic theory of quantum channel estimation has been well established, but in general noiseless and controllable ancilla is required for attaining the ultimate limit in the asymptotic regime. Little is known about the metrological performance without noiseless ancilla, which is more relevant in practical circumstances. In this work, we present a novel theoretical framework to address this problem, bridging quantum metrology and the asymptotic theory of quantum channels. Leveraging this framework, we prove sufficient conditions for achieving the Heisenberg limit with repeated application of the channel to estimate, both with and without applying interleaved unitary control operations. For the latter case, we design an algorithm to identify the control operation. Finally, we analyze several intriguing examples by our approach.
• Abstract（参考訳）: 量子チャネル推定の漸近理論はよく確立されているが、一般的には無ノイズで制御可能なアンシラは漸近的理論における究極の限界に達するために必要である。 無騒音の輪郭のないメトロロジー的なパフォーマンスについてはほとんど知られていないが、実際の状況ではより関係がある。 本稿では,量子メソロジーと量子チャネルの漸近理論を橋渡しし,この問題に対処するための新しい理論的枠組みを提案する。 この枠組みを応用し、チャネルの繰り返し適用によるハイゼンベルク限界を達成するための十分な条件を、インターリーブなユニタリ制御操作を適用せずに証明する。 後者の場合、制御動作を特定するアルゴリズムを設計する。 最後に,本手法による興味深い例をいくつか分析する。

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