論文の概要: Quantum Cramer-Rao Precision Limit of Noisy Continuous Sensing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.12400v1
- Date: Wed, 16 Apr 2025 18:06:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-26 02:52:06.658696
- Title: Quantum Cramer-Rao Precision Limit of Noisy Continuous Sensing
- Title（参考訳）: ノイズ連続センシングにおける量子クレーマー・ラオ精度限界
- Authors: Dayou Yang, Moulik Ketkar, Koenraad Audenaert, Susana F. Huelga, Martin B. Plenio,
- Abstract要約: 一般的な環境騒音を受ける量子センサの量子クレーマー・ラオ境界(QCRB)を数値的に効率的に決定する手法を確立した。
本手法は,現実的な環境下でのセンサ性能の評価と向上のための,厳密で実践的な枠組みを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6990493129893112
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum sensors hold considerable promise for precision measurement, yet their capabilities are inherently constrained by environmental noise. A fundamental task in quantum sensing is determining the precision limits of noisy sensor devices. For continuously monitored quantum sensors, characterizing the optimal precision in the presence of environments other than the measurement channel is an outstanding open theoretical challenge, due to the infinite-dimensional nature of the sensor output field and the complex temporal correlation of the photons therein. Here, we establish a numerically efficient method to determine the quantum Cramer-Rao bound (QCRB) for continuously monitored quantum sensors subject to general environmental noise -- Markovian or non-Markovian, and showcase its application with paradigmatic models of continuously monitored quantum sensors. Our method provides a rigorous and practical framework for assessing and enhancing the sensor performance in realistic settings, with broad applications across experimental quantum physics.
- Abstract（参考訳）: 量子センサーは精度測定にかなりの可能性を秘めているが、その能力は本質的に環境騒音に制約されている。
量子センシングにおける基本的な課題は、ノイズセンサーデバイスの精度限界を決定することである。
連続的に観測される量子センサでは、センサ出力場の無限次元の性質と光子の複雑な時間相関のため、測定チャネル以外の環境の存在下での最適精度を特徴付けることは、明らかな理論上の課題である。
本稿では, 一般環境騒音を受ける連続監視量子センサの量子クレーマー・ラオ境界(QCRB)を数値的に効率的に決定する手法を確立し, 連続監視量子センサのパラダイムモデルを用いてその応用を実証する。
本手法は,現実的な環境下でのセンサ性能の評価と向上のための,厳密で実用的なフレームワークを提供する。
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