論文の概要: Quantum entanglement enables single-shot trajectory sensing for weakly interacting particles
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.05888v1
- Date: Thu, 9 May 2024 16:31:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-10 12:53:04.680010
- Title: Quantum entanglement enables single-shot trajectory sensing for weakly interacting particles
- Title(参考訳): 量子絡み合いは弱い相互作用粒子に対する単発軌跡センシングを可能にする
- Authors: Zachary E. Chin, David R. Leibrandt, Isaac L. Chuang,
- Abstract要約: 完全軌跡識別に要する粒子-センサ相互作用強度を$theta$で劇的に低減できることを示す。
絡み合ったセンサーは、単一のショットでゼロエラーで成功することができる。
- 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: Sensors for mapping the trajectory of an incoming particle find important utility in experimental high energy physics and searches for dark matter. For a quantum sensing protocol that uses projective measurements on a multi-qubit sensor array to infer the trajectory of an incident particle, we show that entanglement can dramatically reduce the particle-sensor interaction strength $\theta$ required for perfect trajectory discrimination. Within an interval of $\theta$ above this reduced threshold, any unentangled sensor requires $\Theta(\log(1/\epsilon))$ repetitions of the protocol to estimate the particle trajectory with $\epsilon$ error probability, whereas an entangled sensor can succeed with zero error in a single shot.
- Abstract(参考訳): 入ってくる粒子の軌道をマッピングするセンサーは、実験的な高エネルギー物理学において重要な有用性を見つけ、暗黒物質を探索する。
入射粒子の軌道を推定するために、多ビットセンサアレイの射影測定を用いる量子センシングプロトコルにおいて、完全軌跡識別に必要な粒子-センサ相互作用強度$\theta$を劇的に低減できることを示す。
この縮小しきい値より上の$\theta$の間隔内では、アンタングルセンサが1ショットでゼロエラーで成功するのに対して、このプロトコルの$\Theta(\log(1/\epsilon))$を繰り返して、粒子軌道を$\epsilon$エラー確率で推定する。
関連論文リスト
- Photon Counting Interferometry to Detect Geontropic Space-Time Fluctuations with GQuEST [31.114245664719455]
GQuEST実験では、テーブルトップスケールのマイケルソンレーザー干渉計を用いて、時空のゆらぎを観測した。
本稿では,前例のない感度を実現する新しい光子カウント法を特徴とする干渉計の設計について述べる。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-04-11T07:38:36Z) - Direct evidence for cosmic-ray-induced correlated errors in
superconducting qubit array [27.326956775973564]
関連するエラーは、量子エラー補正に大きな影響を及ぼす可能性がある。
超伝導量子ビットは複数の量子ビットで相関する誤差を負っていることが判明した。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-06T18:52:57Z) - Design and simulation of a transmon qubit chip for Axion detection [103.69390312201169]
超伝導量子ビットに基づくデバイスは、量子非劣化測定(QND)による数GHz単一光子の検出に成功している。
本研究では,Qub-ITの超伝導量子ビットデバイスの実現に向けた状況を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-08T17:11:42Z) - The Superconducting Quasiparticle-Amplifying Transmon: A Qubit-Based Sensor for meV Scale Phonons and Single THz Photons [0.19528996680336308]
SquaTs: 超伝導準粒子増幅トランスモン。
そこで本研究では,トランスモン量子ビットアーキテクチャと超伝導準粒子増幅器を併用した新しいセンサを提案する。
我々は、R&Dの最小限の労力で、これらのセンサーでパターン化された固体検出器は、単一のTHz光子に対する感度を達成し、mumathrms$タイムスケールの検出器吸収体基板における1,mathrmmeV$フォノンに対する感度を達成できると予測した。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-02T17:08:09Z) - Optimal Superpositions for Particle Detection via Quantum Phase [0.0]
新たな量子センサーの最先端の提案は、しばしば大きな重ね合わせの生成に依存している。
量子重畳系における配向粒子環境と系との散乱相互作用を考察する。
相対的な位相を通した入射粒子の「最適重ね合わせ」サイズが存在することがわかった。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-27T20:30:20Z) - Thermal masses and trapped-ion quantum spin models: a self-consistent approach to Yukawa-type interactions in the $λ\!φ^4$ model [44.99833362998488]
閉じ込められたイオン系における磁気の量子シミュレーションは、スピン間の相互相互作用を仲介するために結晶振動を利用する。
これらの相互作用は、フォノンが粗粒のクライン=ゴードン場によって記述される長波長相対論的理論によって説明できる。
レーザ冷却により制御できる熱効果は、相互作用するQFTにおける熱質量の出現を通じて、この流れを明らかにすることができることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-05-10T12:59:07Z) - Towards directional force sensing in levitated optomechanics [0.0]
機械的相互相関スペクトル$S_xy(omega)$が新たな可能性をもたらすことを示す。
我々はこれを顕微鏡でガス電流を検出するために分析するが、広帯域指向の力で十分である。
量子状態の近傍では、量子ショットノイズのインプレクションの関連効果により、$x-y$のインプレクションが定量化される。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-08-18T21:03:00Z) - Single-shot readout of multiple donor electron spins with a gate-based
sensor [0.0]
ナノスケールの単一リード量子ドット(SLQD)センサはコンパクトで、複数の量子ビットを読み取ることができる。
我々は、最大95%の忠実度を持つ3つの31ドルのドナー量子ドット電子スピンの単発読み出しを実演した。
本研究は, センサ密度を著しく低減したスピン量子デバイスの可能性を明らかにするものである。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-17T11:17:58Z) - Coherent scattering of low mass dark matter from optically trapped
sensors [0.0]
本研究では, 捕捉された物体からの散乱による運動量反コイルによる低質量暗黒物質粒子の探索を提案する。
提案手法では,fg質量センサの配列が緩やかな場合でも,既存の実験範囲を超えるパラメータ空間を探索できることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-05T16:33:36Z) - Quantum speedup for track reconstruction in particle accelerators [51.00143435208596]
我々は,各局所追跡法に存在する基本ルーチンを4つ同定し,標準追跡アルゴリズムの文脈でどのようにスケールするかを解析する。
発見された量子スピードアップは穏やかだが、これは私たちの知識の中でも最高のものであり、高エネルギーの物理データ処理タスクに対する量子上の優位性の最初の厳密な証拠である。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-04-23T13:32:14Z) - Detectable Signature of Quantum Friction on a Sliding Particle in Vacuum [58.720142291102135]
粒子の量子コヒーレンス劣化における量子摩擦の痕跡を示す。
量子摩擦センサとして粒子が獲得した累積幾何位相を用いることを提案する。
実験的に実行可能なスキームは、非接触摩擦の検出に新たな最適化を引き起こす可能性がある。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-22T16:25:27Z)
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。