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。
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