論文の概要: Effects of Systematic Error on Quantum-Enhanced Atom Interferometry

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.00341v1
• Date: Tue, 1 Oct 2024 02:36:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-05 06:16:28.734050
• Title: Effects of Systematic Error on Quantum-Enhanced Atom Interferometry
• Title（参考訳）: 量子強化原子干渉計における系統誤差の影響
• Authors: Joshua Goldsmith, Joseph Hope, Simon Haine,
• Abstract要約: 本研究では,量子化原子干渉計における系統的状態準備誤差が検知性能に及ぼす影響を説明するためのフレームワークを開発する。 2軸ツイスト(TAT)、1軸ツイスト(OAT)、ツイスト・アンド・ターン(TNT)状態の準備スキームについて、スピンスキーズと非ガウス状態の両方の文脈でこれを行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We develop a framework for describing the effects of systematic state preparation error in quantum-enhanced atom interferometry on sensing performance. We do this in the context of both spin-squeezed and non-Gaussian states for the two-axis-twisting (TAT), one-axis-twisting (OAT), and twist-and-turn (TNT) state preparation schemes, and derive general conditions for robustness and susceptibility of quantum states to state preparation error. In the spin-squeezing regime, we find that OAT is more susceptible to state preparation error than TAT due to its parameter-dependent phase space rotation. In the non-Gaussian regime, we find that OAT is robust to state preparation errors, which can be explained by a small ratio of off-diagonal to diagonal elements in its Fisher-covariance matrix. In contrast, TNT does not exhibit this robustness. We find that the single parameter unbiased estimators that are habitually used in quantum-enhanced atom interferometry are not always optimal, and that there may be occasions where biased estimators, or two-parameter unbiased estimators, lead to lower net error.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,量子化原子干渉計における系統的状態準備誤差が検知性能に及ぼす影響を説明するためのフレームワークを開発する。 2軸ツイスト(TAT)、1軸ツイスト(OAT)、ツイスト・アンド・ターン(TNT)状態の準備スキームについて、スピンスクイズと非ガウス状態の両方の文脈でこれを行い、量子状態の堅牢性と感受性に関する一般的な条件を状態準備誤差に導出する。 スピンスクイーズ法では, パラメータ依存位相空間の回転により, OAT はTAT よりも状態生成誤差の影響を受けやすいことがわかった。 非ガウス系では、OATは、そのフィッシャー-共分散行列における対角要素と対角要素の小さな比で説明できるような準備誤差に頑健である。 対照的に、TNTはそのような堅牢性を示していない。 量子エンハンス原子干渉法で常用される単一パラメータ非バイアス推定器は必ずしも最適ではなく、偏りのある推定器や2パラメータ非バイアス推定器がネットエラーを減少させることがある。

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