論文の概要: Quantum entanglement enables single-shot trajectory sensing for weakly interacting particles

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.05888v2
• Date: Tue, 08 Oct 2024 18:38:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-10 16:16:23.150608
• 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-量子相互作用強度$theta$を劇的に低減できることを示す。 また,センサ量子ビット上で$theta$が連続的に変化する現実的なシナリオにおいて,絡み合いにより軌道知覚が向上することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• 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 establish that entanglement can dramatically reduce the particle-qubit 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 a previously unknown particle trajectory with $\epsilon$ error probability, whereas an entangled sensor can succeed with zero error in a single shot. Furthermore, entanglement can enhance trajectory sensing in realistic scenarios where $\theta$ varies continuously over the sensor qubits, exemplified by a Gaussian-profile laser pulse propagating through an array of atoms.
• 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、完全軌道識別に必要な粒子-量子相互作用強度$\theta$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枚のショットでゼロエラーで成功するのに対して、以前に知られていない粒子軌道を推定するためにプロトコルの$\Theta(\log(1/\epsilon))$繰り返しが必要となる。 さらに、エンタングルメントは、センサー量子ビット上で連続的に$\theta$が変化する現実的なシナリオにおいて軌跡センシングを強化することができる。

関連論文リスト

• Quantum-enhanced sensing of spin-orbit coupling without fine-tuning [0.0]
  ハイゼンベルクの制限された拡張精度は幅広いパラメータにわたって達成される。 我々は、単一粒子と相互作用する多体プローブの両方に対する量子増強感度を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-01T14:00:23Z)
• The quantum trajectory sensing problem and its solution [0.0]
  センサ状態の基準を単純化するグループ理論フレームワークを提案する。 これらの簡易な基準は、軌道センサ状態の一般的なファミリーをもたらす。 トラジェクトリセンシングと量子誤差補正のリンクを確立し、摂動を識別する共通の動機を認識する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-01T17:31:47Z)
• Phase-Space methods for neutrino oscillations: extension to multi-beams [37.69303106863453]
  位相空間アプローチは任意の数のニュートリノビームを記述するために拡張される。 ニュートリノビームの任意の数のニュートリノを処理できる新しいサンプリング法が提案されている。 ニュートリノ間の相互作用によって引き起こされる絡み合いや散逸などの多体効果を記述できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-30T11:50:44Z)
• Long distance spin shuttling enabled by few-parameter velocity optimization [37.69303106863453]
  Si/SiGeにおける移動コンベヤモード量子ドットによるスピン量子ビットのシャットリングは、スケーラブルな量子コンピューティングへの有望な経路を提供する。 近年のバレー自由度と良質な障害によるデファスティングのモデル化では、減速速度が決定され、修正しきい値以上の誤差が制限される。 一定の速度での10$mu$mシャットリングの典型的な誤差は、O(1)エラーとなり、高速で自動微分可能な数値を用いて、障害モデリングや潜在的なノイズ範囲の改善を含むことを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-11T20:21:45Z)
• 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)
• 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)
• Unimon qubit [42.83899285555746]
  超伝導量子ビットは、量子コンピュータを実装する最も有望な候補の1つである。 本稿では,高非線形性,dc電荷雑音に対する完全な感度,フラックス雑音に対する感度,共振器内の1つのジョセフソン接合のみからなる単純な構造を結合した超伝導量子ビット型ユニモンについて紹介し,実演する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-11T12:57:43Z)
• Cooperatively-enhanced precision of hybrid light-matter sensors [0.0]
  我々は、物質と光のハイブリッド系を検知装置として検討し、協調効果の役割を定量化する。 応用として、光空洞内の二重井戸電位に閉じ込められたボース・アインシュタイン凝縮体が重力加速度を検出することができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-27T15:55:58Z)

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。