論文の概要: Length scale estimation of excited quantum oscillators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.18673v1
- Date: Thu, 30 Jan 2025 18:52:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-03 14:01:39.143753
- Title: Length scale estimation of excited quantum oscillators
- Title（参考訳）: 励起量子振動子の長さスケール推定
- Authors: Tyler Volkoff, Giri Gopalan,
- Abstract要約: 本研究では, 巨大な発振器の変位状態と励起領域が, 長さスケールの量子フィッシャー情報のハイゼンベルクスケーリングを示すことを示す。
本研究では,2つの大規模発振器の絡み合い状態の列を構築し,非絡み合い系に第3の大規模発振器を付加するのと同等の長さの感度を向上させる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Massive quantum oscillators are finding increasing applications in proposals for high-precision quantum sensors and interferometric detection of weak forces. Although optimal estimation of certain properties of massive quantum oscillators such as phase shifts and displacements have strict counterparts in the theory of quantum estimation of the electromagnetic field, the phase space anisotropy of the massive oscillator is characterized by a length scale parameter that is an independent target for quantum estimation methods. We show that displaced squeezed states and excited eigenstates of a massive oscillator exhibit Heisenberg scaling of the quantum Fisher information for the length scale with respect to excitation number, and discuss asymptotically unbiased and efficient estimation allowing to achieve the predicted sensitivity. We construct a sequence of entangled states of two massive oscillators that provides a boost in length scale sensitivity equivalent to appending a third massive oscillator to a non-entangled system, and a state of $N$ oscillators exhibiting Heisenberg scaling with respect to the total energy.
- Abstract（参考訳）: 大規模量子発振器は、高精度量子センサの提案や弱い力の干渉検出に応用が増えている。
位相シフトや変位などの大規模量子発振器の特定の特性を最適に推定することは、電磁場の量子推定理論において厳密な相似性を持つが、巨大発振器の位相空間異方性は、量子推定法の独立なターゲットである長さスケールパラメータによって特徴づけられる。
本研究では, 巨大発振器の変位状態と励起固有状態が, 励起数に対する長さスケールの量子フィッシャー情報のハイゼンベルクスケーリングを示すことを示すとともに, 予測感度を実現するための漸近的に偏りのない, 効率的な推定方法について議論する。
本研究では,2つの大規模発振器の絡み合い状態の列を構築し,非絡み合い系に第3の大規模発振器を付加するのと同じ長さの感度を向上させるとともに,全エネルギーに対してハイゼンベルクスケールを示す$N$発振器の状態を構築する。
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