論文の概要: Quantum-enhanced sensing of spin-orbit coupling without fine-tuning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.00598v2
- Date: Tue, 12 Nov 2024 16:16:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-13 13:16:40.372901
- Title: Quantum-enhanced sensing of spin-orbit coupling without fine-tuning
- Title（参考訳）: 微調整を伴わないスピン軌道結合の量子強調センシング
- Authors: Bin Yi, Abolfazl Bayat, Saubhik Sarkar,
- Abstract要約: ハイゼンベルクの制限された拡張精度は幅広いパラメータにわたって達成される。
我々は、単一粒子と相互作用する多体プローブの両方に対する量子増強感度を実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Spin-orbit coupling plays an important role in both fundamental physics and technological applications. Precise estimation of the spin-orbit coupling is necessary for accurate designing across various physical setups such as solid state devices and quantum hardware. Here, we exploit quantum features in a 1D quantum wire for estimating the Rashba spin-orbit coupling with enhanced sensitivity beyond the capability of classical probes. The Heisenberg limited enhanced precision is achieved across a wide range of parameters and does not require fine tuning. Such advantage is directly related to the gap-closing nature of the probe across the entire relevant range of parameters. This provides clear advantage over conventional criticality-based quantum sensors in which quantum enhanced sensitivity can only be achieved through fine-tuning around the phase transition point. We have demonstrated quantum enhanced sensitivity for both single particle and interacting many-body probes. In addition to extending our results to thermal states and the multi-parameter scenario, we have provided an measurement basis to perform close to the ultimate precision.
- Abstract（参考訳）: スピン軌道結合は、基礎物理学と技術応用の両方において重要な役割を果たす。
スピン軌道結合の高精度な推定は、固体デバイスや量子ハードウェアなどの様々な物理装置を正確に設計するために必要である。
ここでは、1次元量子ワイヤの量子特性を利用して、古典的なプローブの能力を超えた感度の向上によるRashbaスピン軌道結合を推定する。
ハイゼンベルクの制限された拡張精度は幅広いパラメータにわたって達成され、微調整は不要である。
このような利点は、関連するパラメータの全体にわたってプローブのギャップ閉性に直接関係している。
これは、相転移点周辺の微調整によってのみ量子増強感度が達成できる、従来の臨界に基づく量子センサに対して明確な優位性を提供する。
我々は、単一粒子と相互作用する多体プローブの両方に対する量子増強感度を実証した。
実験結果を熱状態と多パラメータのシナリオに拡張することに加えて, 最終精度に近い測定基準も提供した。
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) - Review: Quantum Metrology and Sensing with Many-Body Systems [0.0]
量子センシングのための別のフレームワークが、量子多体システムを利用して開発されている。
多体プローブは平衡と非平衡の両方のシナリオで用いられている。
非平衡のシナリオでは、Floquet、散逸性、および時間結晶相転移に対する量子増強感度が発見された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-27T18:00:01Z) - Multicritical quantum sensors driven by symmetry-breaking [0.7499722271664147]
我々は、対称性の破れが、単一または複数パラメータ推定における量子強化センシングを駆動できることを解析的に実証した。
対称性ブレーキングとギャップレス・ツー・ガッペド・トランジションの効果を組み合わせることで,超ハイゼンベルクのスケーリングを実現することができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-19T15:57:02Z) - Dimensional gain in sensing through higher-dimensional quantum spin
chain [0.0]
高次元多体量子プローブを用いて、弱い外部磁場を正確に予測する枠組みを提案する。
半整数スピンと整数スピンを持つスピン鎖に対するセンサの異なる性能を観察する。
隣同士の相互作用に加えて、隣同士の相互作用を組み込むことで、知覚精度が向上する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-26T13:35:21Z) - How to harness high-dimensional temporal entanglement, using limited
interferometry setups [62.997667081978825]
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) - Control of an environmental spin defect beyond the coherence limit of a central spin [79.16635054977068]
電子スピンレジスタのサイズを拡大するためのスケーラブルなアプローチを提案する。
我々は, 中心NVのコヒーレンス限界外における未知電子スピンの検出とコヒーレント制御を実証するために, このアプローチを実験的に実現した。
我々の研究は、ナノスケールセンシングを推進し、誤り訂正のための相関ノイズスペクトロスコピーを有効にし、量子通信のためのスピンチェーン量子ワイヤの実現を促進するため、より大きな量子レジスタを工学的に開発する方法を開拓する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-29T17:55:16Z) - Variational waveguide QED simulators [58.720142291102135]
導波管QEDシミュレータは1次元フォトニックバンドギャップ材料と相互作用する量子エミッタによって構成される。
ここでは、これらの相互作用がより効率的な変分量子アルゴリズムを開発するためのリソースとなることを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-03T18:55:08Z) - Critical quantum sensing based on the Jaynes-Cummings model with a
squeezing drive [6.284204043713657]
量子センシングは、量子システムのユニークな性質を利用することにより、関連するパラメータの測定精度を向上させる。
本研究では,音場がパラメトリック駆動されるJaynes-Cummings(JC)モデルに現れる臨界性を利用して,QRMのアナログ構造を構築する方法を検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-21T04:40:34Z) - First design of a superconducting qubit for the QUB-IT experiment [50.591267188664666]
QUB-ITプロジェクトの目標は、量子非破壊(QND)測定と絡み合った量子ビットを利用した、反復的な単一光子カウンタを実現することである。
本稿では,Qiskit-Metalを用いた共振器に結合したトランスモン量子ビットからなる第1の超伝導デバイスの設計とシミュレーションを行う。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-18T07:05:10Z) - 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)
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。