論文の概要: The effect of non-selective measurement on the parameter estimation within spin-spin model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.09134v1
• Date: Fri, 13 Sep 2024 18:21:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-17 22:09:06.799769
• Title: The effect of non-selective measurement on the parameter estimation within spin-spin model
• Title（参考訳）: スピンスピンモデルにおける非選択的測定がパラメータ推定に及ぼす影響
• Authors: Ali Raza Mirza, Jim Al-Khalili,
• Abstract要約: 投影計測により得られた推定結果と単元演算による推定結果を比較した。 本稿では, 量子フィッシャー情報によって定量化される浴槽温度とプローブバス結合強度の推定について検討する。
• 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: We investigate the role of non-selective measurement on the estimation of system-environment parameters. Projective measurement is the popular method of initial state preparation which always prepares a pure state. However, in various physical situations of physical interest, this selective measurement becomes unrealistic. In this paper, we compare the estimation results obtained via projective measurement with the results obtained via unitary operation. We argue that in typical situations, parameters can be estimated with higher accuracy if the initial state is prepared with the unitary operator (a pulse). We consider the spin-spin model where a central two-level system (probe) interacts with the collections of two-level systems (bath). A probe interacts with a bath and attains a thermal equilibrium state, then via unitary operation, the initial state is prepared which evolves unitarily. The properties of the bath are imprinted on the reduced dynamics. Due to the initial probe-bath correlations present in the thermal equilibrium state, an additional factor arises in the dynamics which has a phenomenal role in the parameter estimation. In this paper, we study the estimation of bath temperature and probe-bath coupling strength which is quantified by the quantum Fisher information. Our results are promising as one can improve the precision of the estimates by orders of magnitude via non-selective measurement and by incorporating the effect of initial correlations.
• Abstract（参考訳）: システム環境パラメータの推定における非選択的測定の役割について検討する。 射影測定は、常に純粋な状態を作成する初期状態準備の一般的な方法である。 しかし、物理的興味のある様々な物理的状況において、この選択的な測定は非現実的になる。 本稿では,投影計測による推定結果と単元演算による推定結果を比較する。 典型的には、初期状態がユニタリ演算子(パルス)で準備されている場合、パラメータを高い精度で推定できる。 中心的な2レベルシステム(プローブ)が2レベルシステム(バス)の集合と相互作用するスピンスピンモデルを考える。 プローブが浴槽と相互作用し、熱平衡状態に達すると、単体操作により初期状態が準備され、一元的に進化する。 浴槽の特性は還元力学に印字される。 熱平衡状態にある最初のプローブ-バス相関のため、パラメータ推定において現象的な役割を持つ力学において追加の因子が生じる。 本稿では, 量子フィッシャー情報によって定量化される浴槽温度とプローブバス結合強度の推定について検討する。 非選択的測定と初期相関の影響を組み込むことにより, 推定精度を桁違いに向上させることが期待できる。

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