論文の概要: Utilizing encoding time as a resource to enhance quantum sensing by probe qubit dephasing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.19438v1
- Date: Fri, 29 Nov 2024 02:32:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-02 15:19:43.655977
- Title: Utilizing encoding time as a resource to enhance quantum sensing by probe qubit dephasing
- Title（参考訳）: 資源としての符号化時間の利用によるプローブ量子ビットデフォーカスによる量子センシングの強化
- Authors: Ji-Bing Yuan, Hai-Fei Liu, Ya-Ju Song, Shi-Qing Tang, Xin-Wen Wang, Le-Man Kuang,
- Abstract要約: 準2次元双極子ボース-アインシュタイン凝縮体に不純物量子ビットを浸漬するシステムについて検討する。
相対双極子-双極子相互作用強度はプローブ量子ビットデファス法により推定される。
また、励起スペクトルのロトン軟化による非マルコフ効果により、長い符号化時間が知覚精度を高めるための資源となることも明らかにされた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.14393881918140122
- License:
- Abstract: We examine a system in which an impurity qubit is immersed in a quasi-two-dimensional dipolar Bose-Einstein condensate whose collective excitations act as a depasing reservoir for the qubit. The relative dipole-dipole interaction strength is estimated by the probe qubit dephasing. The ultimate precision of this estimation is quantified by the quantum Fisher information, which can be obtained by means of measuring quantum coherence of the probe qubit. Our findings indicate that, in the interval where roton excitations appear, the quantum Fisher information oscillates periodically with the encoding time $t$, and the amplitude of these oscillations increases alongside the extension of $t$. Moreover, we analytically determine that the envelope curve formed by the local maximum points satisfies the functional relationship $At+Bt^{1/2}+C$ during long-term encoding scenarios, where $A$, $B$, $C$ are positive numbers. It is also revealed that the highly non-Markovian effects caused by the roton softening of the excitation spectrum allow long encoding time to serve as a resource for enhancing sensing precision. Our work provides a new pathway for enhancing the sensing precision of dephasing qubits.
- Abstract（参考訳）: 準2次元双極子ボース・アインシュタイン凝縮体に不純物量子ビットを浸漬するシステムについて検討した。
相対双極子-双極子相互作用強度はプローブ量子ビットデファス法により推定される。
この推定の最終的な精度は、プローブキュービットの量子コヒーレンスを測定することによって得られる量子フィッシャー情報によって定量化される。
その結果, ロートン励起が現れる間隔で, 量子フィッシャー情報は符号化時間$t$とともに周期的に振動し, これらの振動の振幅は$t$の拡張とともに増加することがわかった。
さらに、局所最大点によって形成される包絡曲線は、長期符号化シナリオにおける関数関係$At+Bt^{1/2}+C$を満たすことを解析的に決定する。
また、励起スペクトルのロトン軟化による非マルコフ効果により、長い符号化時間が知覚精度を高めるための資源となることも明らかにされた。
我々の研究は、劣化量子ビットの知覚精度を高めるための新しい経路を提供する。
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