論文の概要: Quantum enhanced parameter estimation with monitored quantum nonequilibrium systems using inefficient photo detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.21753v1
- Date: Thu, 27 Mar 2025 17:56:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-28 12:51:56.945863
- Title: Quantum enhanced parameter estimation with monitored quantum nonequilibrium systems using inefficient photo detection
- Title（参考訳）: 非効率光検出を用いた監視量子非平衡系を用いた量子化パラメータ推定
- Authors: Albert Cabot, Federico Carollo, Igor Lesanovsky,
- Abstract要約: 本研究では,散逸性量子多体系からの光放射の非効率検出は,量子化パラメータ推定に到達するのに十分であることを示す。
放射場の時間相関構造を解析することにより, ほぼ最適なパラメータ推定値の家系を構築することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Many-body quantum systems hosting emergent collective behavior bear the promise to enable quantum enhanced parameter estimation. Formally this means that the variance of the parameter to be estimated decreases faster than $N^{-1}$, where $N$ is the number of particles forming the quantum system. In practice such scaling is challenging to achieve as the underlying many-body correlations are fragile. Moreover, devising the optimal measurements that indeed tap the quantum enhancement is often rather involved. Here we show that the inefficient detection of the photo emission from a dissipative quantum many-body system is sufficient to reach quantum enhanced parameter estimation even when some loss channels remain completely unmonitored. We illustrate our approach by considering the so-called boundary time-crystal, which is a nonequilibrium many-body system that has been realized recently experimentally in cold atomic gases. By analyzing the structure of the temporal correlations of its emission field, we are able to construct a family of near optimal parameter estimation measurements with a simple interferometric setup.
- Abstract（参考訳）: 創発的な集団的振舞いをホストする多体量子システムは、量子強化されたパラメータ推定を可能にすることを約束する。
正式には、推定されるパラメータの分散は$N^{-1}$よりも早く減少し、$N$は量子系を形成する粒子の数である。
実際には、基礎となる多体相関が脆弱であるため、そのようなスケーリングを実現するのは難しい。
さらに、量子エンハンスメントを実際に利用するための最適な測定を考案することは、しばしばより複雑である。
ここでは、散逸性量子多体系からの光放射の非効率な検出は、何らかの損失チャネルが完全に監視されていない場合でも、量子強化されたパラメータ推定に到達するのに十分であることを示す。
我々は,近年,冷水ガス中で実験的に実現された非平衡多体系である境界時間結晶を考察して,本手法について述べる。
放射場の時間相関構造を解析することにより、簡単な干渉計で近似パラメータ推定の家系を構築することができる。
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