論文の概要: Quantum Sensing with Nanoelectronics: Fisher Information for an Adiabatic Perturbation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.18662v1
• Date: Wed, 26 Jun 2024 18:03:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-28 18:07:31.715806
• Title: Quantum Sensing with Nanoelectronics: Fisher Information for an Adiabatic Perturbation
• Title（参考訳）: ナノエレクトロニクスを用いた量子センシング:断熱摂動のための魚情報
• Authors: George Mihailescu, Anthony Kiely, Andrew K. Mitchell,
• Abstract要約: 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。
• 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: Quantum systems used for metrology can offer enhanced precision over their classical counterparts. The design of quantum sensors can be optimized by maximizing the quantum Fisher information (QFI), which characterizes the precision of parameter estimation for an ideal measurement. Here we consider the response of a quantum system as a means to estimate the strength of an external perturbation that has been switched on slowly. General expressions for the QFI are derived, which also hold for interacting many-body systems in the thermodynamic limit at finite temperatures, and can be related to linear-response transport coefficients. For quantum dot nanoelectronics devices, we show that electron interactions can lead to exponential scaling of the QFI with system size, highlighting that quantum resources can be utilized in the full Fock space. The precision estimation of voltages and fields can also be achieved by practical global measurements, such as the electric current, making quantum circuits good candidates for metrological applications.
• Abstract（参考訳）: メロジカルな量子系は、古典的な量子系よりも精度の高い量子系を提供することができる。 理想的な測定のためのパラメータ推定の精度を特徴付ける量子フィッシャー情報(QFI)を最大化することにより、量子センサの設計を最適化することができる。 ここでは、量子系の応答を、ゆっくりと切り替えられた外部摂動の強さを推定する手段として考える。 QFIの一般的な式は導出され、有限温度における熱力学限界における多体系の相互作用を保ち、線形応答輸送係数と関連付けることができる。 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り、量子資源をフルフォック空間で活用できることが示される。 電圧と磁場の精度推定は、電流のような実用的な大域的な測定によっても達成でき、量子回路は気象学的な応用に適している。

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