論文の概要: Biasing quantum trajectories for enhanced sensing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.17131v1
• Date: Wed, 23 Apr 2025 22:47:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 19:15:53.194307
• Title: Biasing quantum trajectories for enhanced sensing
• Title（参考訳）: 拡張センシングのためのバイアス量子軌道
• Authors: Theodoros Ilias,
• Abstract要約: 本研究では,高感度の軌道を得る確率を高めるために,量子開系力学を体系的に設計する手法を提案する。 我々は,本プロトコルの性能を解析し,古典的なフィッシャー情報によって定量化されるように,感度の大幅な向上につながることを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum continuous measurement strategies consist an essential element in many modern sensing technologies leading to potentially enhanced estimation of unknown physical parameters. In such schemes, continuous monitoring of the quantum system which encodes the parameters of interest, gives rise to different quantum trajectories conditioned on the measurement outcomes which carry information on the parameters themselves. Importantly, different trajectories carry different amount of information i.e they are more or less sensitive to the unknown parameters of interest. In this work, we propose a novel approach on how to systematically engineer the quantum open-system dynamics in order to increase the probability of obtaining trajectories of high sensitivity. We focus on the simplest case scenario of a single two level system interacting with ancillas which are in turn measured consisting the discretized version of continuous monitoring. We analyze the performance of our protocol and demonstrate that it may lead to a substantial enhancement of sensitivity, as quantified by the classical Fisher information, even when applied to such small system sizes, holding the promise of direct implementation to state-of-the-art experimental platforms and to large, complex many-body systems.
• Abstract（参考訳）: 量子連続測定戦略は、多くの現代のセンシング技術において重要な要素であり、未知の物理パラメータを潜在的に高めることができる。 このようなスキームでは、関心のパラメータを符号化する量子系の連続的な監視は、パラメータ自体の情報を運ぶ測定結果に条件づけられた異なる量子軌道を生じさせる。 重要なことに、異なる軌跡は異なる量の情報を持っている。 本研究では,高感度の軌道を得る確率を高めるために,量子開系力学を体系的に設計する手法を提案する。 連続監視の離散化バージョンで構成されるアンシラと相互作用する単一2レベルのシステムにおいて,最も単純なケースシナリオに注目した。 我々は,本プロトコルの性能を解析し,従来のフィッシャー情報によって定量化されるような感度の大幅な向上につながる可能性を実証した。

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