論文の概要: Enhancement in temperature sensing of a reservoir by Kerr-nonlinear resonator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.16650v1
- Date: Sat, 21 Dec 2024 14:43:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-24 15:57:36.313118
- Title: Enhancement in temperature sensing of a reservoir by Kerr-nonlinear resonator
- Title（参考訳）: カーノンリニア共振器による貯水池の温度計測の高度化
- Authors: Naeem Akhtar, Jia-Xin Peng, Xiaosen Yang, Yuanping Chen,
- Abstract要約: 本稿では,Kerr非線形共振器を用いた量子貯水池の温度を正確に測定するための推定手法を提案する。
カーの非線形性係数の増大と駆動振幅の増大は温度推定の精度を著しく向上させる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.19999259391104385
- License:
- Abstract: The challenge of developing high-precision temperature sensors is an important issue that has recently received a lot of attention. In this work, we introduce an estimation technique to precisely measure the temperature of a quantum reservoir using a Kerr-nonlinear resonator with drive. Thermalization in our suggested protocol is assessed using Uhlmann-Jozsa fidelity, and then we utilize quantum Fisher information to evaluate the metrological potential of our thermometry scheme. We observe that increasing the Kerr nonlinearity coefficient and driving amplitude significantly enhances precision in the temperature estimation. Furthermore, we also explore the underlying physical mechanisms by analyzing probe purity in the steady state and evaluating the performance of homodyne versus heterodyne detection methods. Our results demonstrate that neither of these Gaussian measurements is optimal; instead, optimal homodyne detection always surpasses heterodyne detection.
- Abstract（参考訳）: 高精度温度センサを開発することの課題は、最近多くの注目を集めた重要な問題である。
本研究では,Kerr非線形共振器を用いた量子貯水池の温度を正確に測定するための推定手法を提案する。
提案プロトコルにおける熱化はUhlmann-Jozsaフィデリティを用いて評価され、次いで量子フィッシャー情報を用いて熱量測定方式の気象ポテンシャルを評価する。
カーの非線形性係数の増大と駆動振幅の増大は温度推定の精度を著しく向上させる。
さらに, プローブ純度を定常状態で解析し, ホモダイン対ヘテロダイン検出法の性能を評価することにより, 基礎となる物理機構についても検討する。
以上の結果から,これらのガウス測度は最適ではなく,常にヘテロダイン検出を超越していることが明らかとなった。
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