論文の概要: Joint estimation of noise and nonlinearity in Kerr systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.10226v1
• Date: Fri, 14 Jun 2024 17:59:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-17 12:27:23.233055
• Title: Joint estimation of noise and nonlinearity in Kerr systems
• Title（参考訳）: Kerr系におけるノイズと非線形性の合同推定
• Authors: Michele N. Notarnicola, Stefano Olivares, Matteo G. A. Paris,
• Abstract要約: 我々は、コヒーレントプローブを用いたセルフケラー相互作用の存在下での損失チャネルと劣化チャネルのキャラクタリゼーションに対処する。 損失Kerrチャネルについては, 損失特性がKerr非線形性の存在下で向上していることを示す。 カーチャネルを劣化させるためには、2つのパラメータのQFIは非線形性とは独立であり、拡張は観測されない。
• 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: We address characterization of lossy and dephasing channels in the presence of self-Kerr interaction using coherent probes. In particular, we investigate the ultimate bounds to precision in the joint estimation of loss and nonlinearity and of dephasing and nonlinearity. To this aim, we evaluate the quantum Fisher information matrix (QFIM), and compare the symmetric quantum Cram\'er-Rao bound (QCR) to the bound obtained with Fisher information matrix (FIM) of feasible quantum measurements, i.e., homodyne and double-homodyne detection. For lossy Kerr channels, our results show the loss characterization is enhanced in the presence of Kerr nonlinearity, especially in the relevant limit of small losses and low input energy, whereas the estimation of nonlinearity itself is unavoidably degraded by the presence of loss. In the low energy regime, homodyne detection of a suitably optimized quadrature represents a nearly optimal measurement. The Uhlmann curvature does not vanish, therefore loss and nonlinearity can be jointly estimated only with the addition of intrinsic quantum noise. For dephasing Kerr channels, the QFIs of the two parameters are independent of the nonlinearity, and therefore no enhancement is observed. Homodyne and double-homodyne detection are suboptimal for the estimation of dephasing and nearly optimal for nonlinearity. Also in this case, the Uhlmann curvature is nonzero, proving that the parameters cannot be jointly estimated with maximum precision.
• Abstract（参考訳）: 我々は、コヒーレントプローブを用いたセルフケラー相互作用の存在下での損失チャネルと劣化チャネルのキャラクタリゼーションに対処する。 特に,損失・非線形性の合同推定における精度の究極的限界と,劣化・非線形性について検討する。 この目的のために、量子フィッシャー情報行列(QFIM)を評価し、対称量子Cram\'er-Rao境界(QCR)と、実現可能な量子測定のフィッシャー情報行列(FIM)、すなわちホモダインおよびダブルホモジン検出のバウンドと比較する。 損失Kerrチャネルの場合, 損失特性はKerr非線形性の存在, 特に小さな損失と低い入力エネルギーの関連限界において向上する一方, 損失の有無によって非線形性自体が必然的に劣化することを示す。 低エネルギー状態において、適切に最適化された二次構造のホモダイン検出は、ほぼ最適な測定値である。 ウルマン曲率(英語版)は消滅しないので、損失と非線形性は内在的な量子ノイズを加えることで、共同で推定できる。 カーチャネルを劣化させるためには、2つのパラメータのQFIは非線形性とは独立であり、拡張は観測されない。 ホモダインおよびダブルホモダイン検出は、デファス化の推定に最適であり、非線形性にはほぼ最適である。 また、この場合、ウルマン曲率はゼロではないので、パラメータが最大精度で共同で推定できないことが証明される。

関連論文リスト

• Josephson bifurcation readout: beyond the monochromatic approximation [49.1574468325115]
  弱非線形超伝導共振回路に基づく分岐量子検出器の特性を解析する。 この回路は超伝導量子ビットの量子状態の効率的な検出器として機能する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-25T22:22:37Z)
• Multiparameter critical quantum metrology with impurity probes [0.0]
  臨界量子量論の新しいパラダイムとして、2IKモデルを導入する。 既知の制御場を適用することにより,特異性を除去し,測定感度を回復できることを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-28T16:32:51Z)
• Metrological Advantages in Seeded and Lossy Nonlinear Interferometers [0.0]
  非線形干渉計の量子フィッシャー情報(QFI)の損失条件およびコヒーレント状態のシードによる解析式を計算した。 量子的優位性が消滅する内部損失のしきい値を見つけ、いつ、どの程度のコヒーレント状態のシードが内部損失に最適に対応するかを指定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-23T19:23:20Z)
• Irreversibility in an optical parametric driven optomechanical system [0.0]
  微調整のための不可逆性と量子的相互情報に劇的な偏りがある。 本研究では, 自己誘起非線形性の適切な位相を選択することにより, システムの可逆性を低減できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-20T13:31:37Z)
• Machine Learning Extreme Acoustic Non-reciprocity in a Linear Waveguide with Multiple Nonlinear Asymmetric Gates [68.8204255655161]
  この研究は、2つの局所的非線形非対称ゲートを組み込んだ受動1次元線形導波路による音響的非相互性の研究である。 最大透過率は40%に達し、上流から下流までの伝達エネルギーは波動伝播の方向によって最大9桁まで変化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-02T17:28:04Z)
• Joint quantum estimation of loss and nonlinearity in driven-dissipative Kerr resonators [0.0]
  興味のあるパラメータが損失率と非線形結合である現実的な状況を考える一方、コヒーレント駆動の振幅は知られ、調整可能である。 また,2次検出の性能についても検討し,両パラメータに対してフィッシャー情報が時間的に振動し,対応するQFIに繰り返し接近することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-09T20:50:33Z)
• Direct Measurement of Higher-Order Nonlinear Polarization Squeezing [0.0]
  本報告では,光の偏光状態の非線形スクイーズ効果について報告する。 量子効果を定量化するために、理論的境界は非線形ストークス作用素の2階および高階のモーメントに対して導出される。 我々のデータは、実験的な不完全性や制限を補正することなく、統計的に重要な非古典的相関を証明している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-14T16:26:43Z)
• Quantum probes for the characterization of nonlinear media [50.591267188664666]
  本研究では, 非線形結合 $tildelambda$ および非線形性次数 $zeta$ の個人および共同推定をいかに改善するかを検討する。 量子プローブは非線形媒体のキャラクタリゼーションの精度を高めるための資源であり、現在の技術による潜在的な応用を予見する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-16T15:40:36Z)
• Enhanced nonlinear quantum metrology with weakly coupled solitons and particle losses [58.720142291102135]
  ハイゼンベルク(最大1/N)および超ハイゼンベルクスケーリングレベルにおける位相パラメータ推定のための干渉計測手法を提案する。 我々のセットアップの中心は、量子プローブを形成する新しいソリトンジョセフソン接合(SJJ)システムである。 このような状態は、適度な損失があっても最適な状態に近いことを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-07T09:29:23Z)
• Designing Kerr Interactions for Quantum Information Processing via Counterrotating Terms of Asymmetric Josephson-Junction Loops [68.8204255655161]
  静的空洞非線形性は通常、ボゾン量子誤り訂正符号の性能を制限する。 非線形性を摂動として扱うことで、シュリーファー・ヴォルフ変換を用いて実効ハミルトニアンを導出する。 その結果、立方体相互作用は、線形演算と非線形演算の両方の有効率を高めることができることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-14T15:11:05Z)
• Frequency-resolved photon correlations in cavity optomechanics [58.720142291102135]
  光学系から放出される光子の周波数分解相関を解析する。 時間遅延相関がシステムのダイナミクスに関する情報を明らかにする方法について論じる。 このシステムに対する深い理解は、光学学における非線形現象を探索する新しい実験を引き起こす可能性がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-14T06:17:36Z)

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。