論文の概要: Approaching the double-Heisenberg scaling sensitivity in the Tavis-Cummings model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.05279v2
- Date: Sat, 08 Feb 2025 04:19:50 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-11 14:25:10.737994
- Title: Approaching the double-Heisenberg scaling sensitivity in the Tavis-Cummings model
- Title（参考訳）: Tavis-Cummingsモデルにおけるダブルハイゼンベルクスケーリング感度のアプローチ
- Authors: Yuguo Su, Tiantian Ying, Bo Liu, Xiao-Guang Wang,
- Abstract要約: Tavis-Cummingsモデルのような原型空洞量子力学系が二重HS精度を実現することを証明した。
このような二重感性は、量子スクイーズにより光子または原子価の揺らぎを導入することで実験的に実現できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3944840403392185
- License:
- Abstract: The pursuit of quantum-enhanced parameter estimations without the need for nonclassical initial states has long been driven by the goal of achieving experimentally accessible quantum metrology. In this work, employing a coherent averaging mechanism, we prove that the prototypical cavity quantum electrodynamics (QED) system, such as the Tavis-Cummings model, enables us to achieve not only the Heisenberg scaling (HS) precision in terms of the average photon number but also the double-HS sensitivity concerning both the average photon and atom numbers. Such a double sensibility can be experimentally realized by introducing either photon- or atom-number fluctuations through quantum squeezing. Furthermore, we discuss the methodology to achieve this double-HS precision in a realistic experimental circumstance where the squeezing is not perfect. Our results provide insights into understanding the coherent averaging mechanism for evaluating quantum-enhanced precision measurements and also present a usable metrological application of the cavity QED systems and superconducting circuits.
- Abstract（参考訳）: 非古典的初期状態を必要としない量子化パラメータ推定の追求は、実験的にアクセス可能な量子気象学を達成するという目標によって、長い間推進されてきた。
本研究では、コヒーレント平均化機構を用いて、Tavis-Cummingsモデルのような原型空洞量子力学(QED)系が、平均光子数だけでなく、平均光子数と原子数の両方に関する二重HS感度のハイゼンベルクスケーリング(HS)精度を達成することができることを示す。
このような二重感性は、量子スクイーズにより光子または原子価の揺らぎを導入することで実験的に実現できる。
さらに,この二重HS精度を実現するための手法を,スクイーズが完璧でない現実的な実験環境で検討する。
本研究は, 量子化精度測定のためのコヒーレント平均化機構の解明と, キャビティQEDシステムと超伝導回路のメトロジー応用について考察した。
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