論文の概要: Collective quantum enhancement in critical quantum sensing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.18055v2
- Date: Mon, 14 Apr 2025 09:30:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-15 16:44:28.397287
- Title: Collective quantum enhancement in critical quantum sensing
- Title（参考訳）: 臨界量子センシングにおける集団量子増強
- Authors: Uesli Alushi, Alessandro Coppo, Valentina Brosco, Roberto Di Candia, Simone Felicetti,
- Abstract要約: 臨界量子センシング(CQS)プロトコルは有限成分相転移を用いて実現することができる。
パラメトリック結合型臨界共振器の連鎖を用いて、多部CQSプロトコルにおいて、集合的な量子優位性を実現することができることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 37.69303106863453
- License:
- Abstract: Critical systems represent a valuable resource in quantum sensing and metrology. Critical quantum sensing (CQS) protocols can be realized using finite-component phase transitions, where criticality arises from the rescaling of system parameters rather than the thermodynamic limit. Here, we show that a collective quantum advantage can be achieved in a multipartite CQS protocol using a chain of parametrically coupled critical resonators in the weak-nonlinearity limit. We derive analytical solutions for the low-energy spectrum of this unconventional quantum many-body system, which is composed of locally critical elements. We then assess the scaling of the quantum Fisher information with respect to fundamental resources. We demonstrate that the coupled chain outperforms an equivalent ensemble of independent critical sensors, achieving quadratic scaling in the number of resonators. Finally, we show that even with finite Kerr nonlinearity or Markovian dissipation, the critical chain retains its advantage, making it relevant for implementing quantum sensors with current microwave superconducting technologies.
- Abstract（参考訳）: 臨界系は量子センシングと気象学において貴重な資源である。
臨界量子センシング(CQS)プロトコルは有限成分相転移(英語版)を用いて実現することができる。
ここでは、弱非線形極限におけるパラメトリック結合臨界共振器の連鎖を用いて、多部CQSプロトコルにおいて、集合的な量子優位性を実現できることを示す。
局所臨界要素からなるこの非伝統的な量子多体系の低エネルギースペクトルの解析解を導出する。
次に、基本資源に関する量子フィッシャー情報のスケーリングを評価する。
結合鎖は独立臨界センサの等価アンサンブルより優れており,共振器数において2次スケーリングを実現している。
最後に、有限なカーの非線形性やマルコフの消散であっても、臨界鎖はその利点を保ち、現在のマイクロ波超伝導技術による量子センサの実装に関係していることを示す。
関連論文リスト
- Criticality-Enhanced Quantum Sensing with a Parametric Superconducting Resonator [0.0]
超伝導パラメトリック(すなわち2光子駆動)Kerr共振器を用いた臨界量子センサを実装した。
システムサイズに対する2次精度スケーリングは、Kerr非線形性の有限値で達成可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-30T05:43:08Z) - Harnessing high-dimensional temporal entanglement using limited interferometric setups [41.94295877935867]
偏極時間領域における高次元エンタングルメントの最初の完全解析法を開発した。
本稿では,量子鍵分布において,関連する密度行列要素とセキュリティパラメータを効率的に認証する方法を示す。
自由空間量子通信の耐雑音性をさらに高める新しい構成を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-08T17:44:43Z) - Critical sensing with a single bosonic mode without boson-boson interactions [3.8795402651871984]
我々はこれらの条件のどちらも必要としない単純な臨界量子センシング手法を提案する。
このスキームは、イオントラップや超伝導回路など、様々なシステムで実現可能である。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-28T07:45:34Z) - Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。
その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z) - Finite-depth scaling of infinite quantum circuits for quantum critical
points [0.5156484100374058]
我々は、NISQデバイスに適した有限深さ量子回路を、臨界無限系の基底状態を表す変分アンサッツとして使用する。
これらの回路に対する普遍的な有限深度スケーリング関係を見つけ、これを2つの臨界点、すなわち、追加の対称性保存項を持つ臨界イジングモデルと臨界XXZモデルで数値的に検証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-22T18:13:42Z) - Entanglement catalysis for quantum states and noisy channels [41.94295877935867]
量子通信における絡み合いの性質とその役割について検討する。
バイパルタイト純状態間の変換については、普遍触媒の存在を証明している。
さらに、ノイズの多い量子チャネルを介して確立できる一重項の数を推定する方法も開発している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-10T18:36:25Z) - 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) - Critical parametric quantum sensing [0.0]
駆動散逸遷移中のパラメトリックKerr共振器のメトロジカルパワーを評価する。
実験的な到達可能なパラメータでハイゼンベルク精度が達成可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-09T15:44:26Z) - Entanglement from tensor networks on a trapped-ion QCCD quantum computer [2.943524728957949]
我々は、量子シミュレーションに対するこのアプローチの有意義な利点を実験的に実証した。
すべての相関関数に加えて、無限系の絡み合い構造は「結合量子ビット」の小さなレジスタに便利に符号化される。
熱力学的極限において,相関スピン鎖の近臨界エントロピーを定量的に決定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-22T18:00:00Z) - Quantum Non-equilibrium Many-Body Spin-Photon Systems [91.3755431537592]
論文は、非平衡状態における強相関量子系の量子力学に関するものである。
本研究の主な成果は, 臨界ダイナミクスのシグナチャ, 超ストロング結合のテストベッドとしての駆動ディックモデル, キブルズルーク機構の3つにまとめることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-23T19:05:56Z)
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。