論文の概要: Knowledge-dependent optimal Gaussian strategies for phase estimation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.16023v1
• Date: Fri, 20 Dec 2024 16:16:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-23 16:23:30.195324
• Title: Knowledge-dependent optimal Gaussian strategies for phase estimation
• Title（参考訳）: 位相推定のための知識依存最適ガウス戦略
• Authors: Ricard Ravell Rodríguez, Simon Morelli,
• Abstract要約: 推定位相パラメータの知識に基づいて、最適純単モードガウスプローブ状態を特定する。 先行不確実性が大きい場合、最適プローブ状態はコヒーレント状態に近いことが分かる。 驚くべきことに、最適なプローブ状態が急激な真空状態に変化するクリアジャンプがある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: When estimating an unknown phase rotation of a continuous-variable system with homodyne detection, the optimal probe state strongly depends on the value of the estimated parameter. In this article, we identify the optimal pure single-mode Gaussian probe states depending on the knowledge of the estimated phase parameter before the measurement. We find that for a large prior uncertainty, the optimal probe states are close to coherent states, a result in line with findings from noisy parameter estimation. But with increasingly precise estimates of the parameter it becomes beneficial to put more of the available energy into the squeezing of the probe state. Surprisingly, there is a clear jump, where the optimal probe state changes abruptly to a squeezed vacuum state, which maximizes the Fisher information for this estimation task. We use our results to study repeated measurements and compare different methods to adapt the probe state based on the changing knowledge of the parameter according to the previous findings.
• Abstract（参考訳）: 連続可変系の未知位相回転をホモダイン検出で推定すると、最適プローブ状態は推定パラメータの値に強く依存する。 本稿では,測定前の推定位相パラメータの知識に基づいて,最適純単一モードガウスプローブ状態を特定する。 先行不確実性が大きい場合、最適プローブ状態はコヒーレントな状態に近づき、ノイズパラメータ推定の結果と一致していることがわかった。 しかし、パラメータの精度がますます高くなると、プローブ状態のスクイーズにより多くの利用可能なエネルギーを投入することは有益になる。 驚くべきことに、最適なプローブ状態が急激な真空状態に変化し、この推定タスクのフィッシャー情報が最大になる明確なジャンプがある。 本研究は, パラメータの知識の変化に基づいて, 繰り返し測定を行い, プローブ状態に適応する異なる手法を比較した。

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