論文の概要: Low-temperature Quantum Metrology Enhanced by Strong Couplings
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.01028v1
- Date: Mon, 02 Dec 2024 01:22:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-04 15:44:01.315642
- Title: Low-temperature Quantum Metrology Enhanced by Strong Couplings
- Title（参考訳）: 強結合による低温量子メトロロジー
- Authors: Ze-Zhou Zhang, Hong-Gang Luo, Wei Wu,
- Abstract要約: 本稿では,強い結合効果を利用して誤差分割問題を解消する手法を提案する。
この結果は量子技術における非マルコビアン性の重要性を明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.543616009111265
- License:
- Abstract: Equilibrium probes have been widely used in various noisy quantum metrology schemes. However, such an equilibrium-probe-based metrology scenario severely suffers from the low-temperature-error divergence problem in the weak-coupling regime. To circumvent this limit, we propose a strategy to eliminate the error-divergence problem by utilizing the strong coupling effects, which can be captured by the reaction-coordinate mapping. The strong couplings induce a noncanonical equilibrium state and greatly enhance the metrology performance. It is found that our metrology precision behaves as a polynomial-type scaling relation, which suggests the reduction of temperature can be used as a resource to improve the metrology performance. Our result is sharply contrary to that of the weakcoupling case, in which the metrology precision exponentially decays as the temperature decreases. Paving a way to realize a high-precision noisy quantum metrology at low temperatures, our result reveals the importance of the non-Markovianity in quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: 平衡プローブは様々なノイズ量子メトロジースキームで広く用いられている。
しかし、このような平衡プローブに基づくメロロジーシナリオは、弱いカップリング状態における低温エラー分散問題にひどく悩まされる。
この限界を回避するために,反応座標写像によって捉えることができる強い結合効果を利用して,誤差分散問題を解消する戦略を提案する。
強い結合は非正準平衡状態を引き起こし、メトロジー性能を大幅に向上させる。
その結果, メトロジー精度は多項式型スケーリング関係として振る舞うことが分かり, 温度の低下は, メトロジー性能の向上に有効であることが示唆された。
この結果は, 温度が低下するにつれて, メソロジー精度が指数関数的に低下する弱いカップリングの場合と強く反対する。
この結果から, 量子技術における非マルコビアン性の重要性が明らかとなった。
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