論文の概要: Lindblad estimation with fast and precise quantum control
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.03364v2
- Date: Thu, 16 Jan 2025 18:07:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-17 16:36:31.895536
- Title: Lindblad estimation with fast and precise quantum control
- Title（参考訳）: 高速かつ高精度な量子制御によるリンドブラッド推定
- Authors: James W. Gardner, Simon A. Haine, Joseph J. Hope, Yanbei Chen, Tuvia Gefen,
- Abstract要約: 弱い波形を推定することは基礎物理学実験の中核的な課題である。
我々は、波形推定、量子ビットを用いた分光法、リンドブラッド推定を含む幅広い応用のためのプロトコルを開発する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.363406065066538
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Enhancing precision sensors for stochastic signals using quantum techniques is a promising emerging field of physics. Estimating a weak stochastic waveform is the core task of many fundamental physics experiments including searches for stochastic gravitational waves, quantum gravity, and axionic dark matter. Simultaneously, noise spectroscopy and characterisation, e.g. estimation of various decay mechanisms in quantum devices, is relevant to a broad range of fundamental and technological applications. We consider the ultimate limit on the sensitivity of these devices for Lindblad estimation given any quantum state, fast and precise control sequence, and measurement scheme. We show that it is optimal to rapidly projectively measure and re-initialise the quantum state. We develop optimal protocols for a wide range of applications including stochastic waveform estimation, spectroscopy with qubits, and Lindblad estimation.
- Abstract（参考訳）: 量子技術を用いた確率的信号の精度向上は、物理学の新たな分野として有望である。
弱い確率波形を推定することは、確率重力波、量子重力、および軸イオンダークマターの探索を含む多くの基礎物理学実験のコアタスクである。
同時に、ノイズ分光と特性化、例えば量子デバイスにおける様々な崩壊機構の推定は、幅広い基礎的および技術的応用に関係している。
我々は、量子状態、高速かつ精密な制御シーケンス、測定スキームを考慮し、リンドブラッド推定のためのこれらの装置の感度の究極の限界を考える。
量子状態の高速な計測と再初期化が最適であることを示す。
我々は、確率波形推定、量子ビットを用いた分光法、リンドブラッド推定を含む幅広い応用のための最適プロトコルを開発する。
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