論文の概要: Scaling of quantum Fisher information for quantum exceptional point sensors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.03803v1
- Date: Thu, 4 Apr 2024 20:47:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-08 17:25:49.817492
- Title: Scaling of quantum Fisher information for quantum exceptional point sensors
- Title（参考訳）: 量子特異点センサのための量子フィッシャー情報のスケーリング
- Authors: Chun-Hui Liu, Fu Li, Shengwang Du, Jianming Wen, Lan Yang, Chuanwei Zhang,
- Abstract要約: 近年,古典システムにおけるスペクトル応答率のばらつき(EP)を利用したセンシングが顕著に進展している。
量子EPセンサにとって重要な問題は、量子EPの順序と量子フィッシャー情報(QFI)のスケーリングの関係である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.33055905849827
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In recent years, significant progress has been made in utilizing the divergence of spectrum response rate at the exceptional point (EP) for sensing in classical systems, while the use and characterization of quantum EPs for sensing have been largely unexplored. For a quantum EP sensor, an important issue is the relation between the order of the quantum EP and the scaling of quantum Fisher information (QFI), an essential quantity for characterizing quantum sensors. Here we investigate multi-mode quadratic bosonic systems, which exhibit higher-order EP dynamics, but possess Hermitian Hamiltonians without Langevin noise, thus can be utilized for quantum sensing. We derive an exact analytic formula for the QFI, from which we establish a scaling relation between the QFI and the order of the EP. We apply the formula to study a three-mode EP sensor and a multi-mode bosonic Kitaev chain and show that the EP physics can significantly enhance the sensing sensitivity. Our work establishes the connection between two important fields: non-Hermitian EP dynamics and quantum sensing, and may find important applications in quantum information and quantum non-Hermitian physics.
- Abstract（参考訳）: 近年、古典的システムにおけるセンシングにおいて、スペクトル応答率のばらつき(EP)を生かし、量子EPのセンシングへの応用とキャラクタリゼーションは明らかにされていない。
量子EPセンサにとって重要な問題は、量子EPの順序と量子フィッシャー情報(QFI)のスケーリングの関係である。
本稿では,高次EPダイナミクスを示す多モード二次ボゾン系について検討するが,Langevinノイズを伴わないエルミート・ハミルトン系を有するため,量子センシングに利用することができる。
我々はQFIの正確な解析式を導出し、QFIとEPの順序のスケーリング関係を確立する。
本研究では, 3モードのEPセンサと多モードのボソニック・キタエフ・チェーンを解析し, EP物理が感度を著しく高めることを示す。
我々の研究は、非エルミートEP力学と量子センシングという2つの重要な分野の接続を確立し、量子情報と量子非エルミート物理学における重要な応用を見出すことができる。
関連論文リスト
- Bosonic Entanglement and Quantum Sensing from Energy Transfer in two-tone Floquet Systems [1.2499537119440245]
量子強度センサは、標準的な量子限界(回路)を超え、量子力学によって規定される基本的な精度限界に近づき、幅広い科学分野の応用を見つけつつある。
センサ回路における多くの粒子間の絡み合いと量子情報の保存について述べる。
マイクロ波系における超伝導絡み合ったセンサを提案し, 高精度測定における実用化の可能性を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-15T00:48:01Z) - Review: Quantum Metrology and Sensing with Many-Body Systems [0.0]
量子センシングのための別のフレームワークが、量子多体システムを利用して開発されている。
多体プローブは平衡と非平衡の両方のシナリオで用いられている。
非平衡のシナリオでは、Floquet、散逸性、および時間結晶相転移に対する量子増強感度が発見された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-27T18:00:01Z) - Quantum Sensing with Nanoelectronics: Fisher Information for an Adiabatic Perturbation [0.0]
量子システムでは、従来のシステムよりも精度が向上する。
量子フィッシャー情報(QFI)は、理想的な測定値に対するパラメータ推定の精度を特徴付ける。
量子ドットナノエレクトロニクスデバイスでは、電子相互作用がQFIの指数的スケーリングとシステムサイズにつながることが示される。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-26T18:03:17Z) - Thermalization and Criticality on an Analog-Digital Quantum Simulator [133.58336306417294]
本稿では,69個の超伝導量子ビットからなる量子シミュレータについて述べる。
古典的Kosterlitz-Thouless相転移のシグネチャと,Kibble-Zurekスケール予測からの強い偏差を観測する。
本システムは, 対角二量体状態でディジタル的に調製し, 熱化時のエネルギーと渦の輸送を画像化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-27T17:40:39Z) - Maximizing information obtainable by quantum sensors through the Quantum Zeno Effect [0.0]
我々は量子センサで得られる情報を最大化するためのツールとして量子ゼノ効果(QZE)を利用する。
外部共振条件下でのLACシステムに対するQZEによる情報増幅の概念を導入する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-17T20:45:39Z) - Optical Quantum Sensing for Agnostic Environments via Deep Learning [59.088205627308]
本稿では,革新的な深層学習に基づく量子センシング手法を提案する。
これにより、光学量子センサーは、非依存環境でハイゼンベルク限界(HL)に達することができる。
我々の発見は、光学量子センシングタスクを加速する新しいレンズを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-13T09:46:05Z) - Towards Quantum-Native Communication Systems: New Developments, Trends,
and Challenges [63.67245855948243]
調査では、量子ドメイン(QD)マルチインプットマルチアウトプット(MIMO)、QD非直交多重アクセス(NOMA)、量子セキュアダイレクト通信(QSDC)などの技術を調査した。
量子センシング、量子レーダ、量子タイミングの現在の状況は、将来の応用をサポートするために簡単にレビューされる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-09T09:45:52Z) - Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。
我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。
これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-29T18:00:01Z) - Optimal and Variational Multi-Parameter Quantum Metrology and Vector
Field Sensing [0.0]
量子干渉計$SU(2)$に対するベイズフレームワーク内の2次元および3次元ベクトル場のマルチパラメータセンシングについて検討した。
エンタングルメント能力に制限があるセンサを提示するが、エンタングルメントなしで作動するセンサーは著しく優れていた。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-15T17:12:38Z) - Efficient criteria of quantumness for a large system of qubits [58.720142291102135]
大規模部分量子コヒーレント系の基本パラメータの無次元結合について論じる。
解析的および数値計算に基づいて、断熱進化中の量子ビット系に対して、そのような数を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-30T23:50:05Z) - On exploring the potential of quantum auto-encoder for learning quantum systems [60.909817434753315]
そこで我々は,古典的な3つのハードラーニング問題に対処するために,QAEに基づく効果的な3つの学習プロトコルを考案した。
私たちの研究は、ハード量子物理学と量子情報処理タスクを達成するための高度な量子学習アルゴリズムの開発に新たな光を当てています。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-29T14:01:40Z)
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。