論文の概要: Quantum-enhanced joint estimation of phase and phase diffusion

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.04722v1
• Date: Thu, 7 Mar 2024 18:18:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-08 13:04:36.836587
• Title: Quantum-enhanced joint estimation of phase and phase diffusion
• Title（参考訳）: 位相拡散と位相拡散の量子エンハンス結合推定
• Authors: Jayanth Jayakumar, Monika E. Mycroft, Marco Barbieri, Magdalena Stobi\'nska
• Abstract要約: 一般化ホランド・バーネット状態を用いた位相拡散と位相拡散の連成推定について検討する。 その結果、全ての入力光子を平衡ビームスプリッタの一ポートに誘導して生成した状態を用いて、最も高い感度が得られることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.25602836891933073
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Accurate phase estimation in the presence of unknown phase diffusive noise is a crucial yet challenging task in noisy quantum metrology. This problem is particularly interesting due to the detrimental impact of the associated noise. Here, we investigate the joint estimation of phase and phase diffusion using generalized Holland-Burnett states, known for their experimental accessibility. These states provide performance close to the optimal state in single-parameter phase estimation, even in the presence of photon losses. We adopt a twofold approach by analyzing the joint information extraction through the double homodyne measurement and the joint information availability across all probe states. Through our analysis, we find that the highest sensitivities are obtained by using states created by directing all input photons into one port of a balanced beam splitter. Furthermore, we infer that good levels of sensitivity persist even in the presence of moderate photon losses, illustrating the remarkable resilience of our probe states under lossy conditions.
• Abstract（参考訳）: 未知位相拡散雑音の存在下での正確な位相推定は、ノイズ量子論において極めて難しい課題である。 この問題は、関連するノイズの有害な影響のために特に興味深い。 そこで本研究では, 一般化されたホランド・バーネット状態を用いた位相拡散と位相拡散の連成推定について検討する。 これらの状態は、光子損失が存在する場合でも、単一パラメータ位相推定における最適状態に近い性能を提供する。 二重ホモダイン測定による関節情報抽出と,全プローブ状態における関節情報利用率を解析し,両面的なアプローチを採用する。 解析により、全ての入力光子を平衡ビームスプリッタの一ポートに誘導して生成した状態を用いて、最も高い感度が得られることがわかった。 さらに,弱光子損失の存在下においても良好な感度が持続し,損失条件下でのプローブ状態の顕著なレジリエンスが示唆された。

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