論文の概要: Saturation of Quantum Cramer-Rao Bounds for Distributed Sensing via Error Sensitivity in SU(1,1)-SU(m) Interferometry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.20228v1
- Date: Mon, 28 Apr 2025 19:56:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-02 19:15:54.658856
- Title: Saturation of Quantum Cramer-Rao Bounds for Distributed Sensing via Error Sensitivity in SU(1,1)-SU(m) Interferometry
- Title（参考訳）: SU(1,1)-SU(m)干渉計における誤差感度による分散センシングのための量子クレーマー-ラオ境界の飽和
- Authors: Girish S. Agarwal,
- Abstract要約: 1つの出力ポートでの誤差感度測定が量子クレーマー・ラオ境界(QCRB)を飽和またはほぼ飽和させることを示す。
本稿では,1つの出力ポートにおける誤差感度測定がQCRBを飽和あるいはほぼ飽和させることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Breaking the standard quantum limit in the sensing of parameters at different spatial locations, such as in a quantum network, is of great importance. Using the framework of quantum Fisher information, many strategies based on squeezed quantum probes and multipath multiphoton or multiqubit entangled states have been considered. In this context there is always the question of what is the simplest measurement that would saturate quantum Cramer-Rao bound (QCRB). The simplest quantity to measure would be characteristics of photon flux or population distribution in case of qubits. Previous studies have shown that the error sensitivity in SU(1,1) interferometry, also known by several other names as nonlinear interferometry, time reversed measurements; does saturate QCRB for single parameters like phase, displacement, loss. In this work we bring out great utility of generalized SU(1,1) interferometry in distributed sensing. The generalized SU(1,1) interferometry is a combination of SU(m) and SU(1,1) elements, where m is the number of nodes in the network. The SU(m) element is used to produce distributed entanglement starting from a squeezed photonic or matter probe. We demonstrate how error sensitivity measurement at just one output port can saturate or nearly saturate QCRB and thus results in Heisenberg sensitivity of network sensing.
- Abstract（参考訳）: 量子ネットワークなど、異なる空間位置でパラメータを検知する際の標準量子制限を破ることは非常に重要である。
量子フィッシャー情報の枠組みを用いて、圧縮量子プローブとマルチパス多光子あるいはマルチビット絡み合った状態に基づく多くの戦略が検討されている。
この文脈では、量子クレーマー・ラオ境界(QCRB)を飽和させる最も単純な測定法は何なのか、常に疑問がある。
最も単純な測定量は、量子ビットの場合の光子フラックスや集団分布の特徴である。
これまでの研究では、SU(1,1)干渉計の誤差感度が非線形干渉計、時間反転測定として知られており、位相、変位、損失などの単一パラメータに対してQCRBを飽和させることが示されている。
本研究では、分散センシングにおける一般化SU(1,1)干渉計の優れた有用性を示す。
一般化SU(1,1)干渉計は SU(m) と SU(1,1) 要素の組み合わせであり、m はネットワーク内のノードの数である。
SU(m)素子は、圧縮フォトニックまたは物質プローブから始まる分散絡み合わせを生成するために用いられる。
本稿では,1つの出力ポートにおける誤差感度測定がQCRBを飽和あるいはほぼ飽和させることを示す。
関連論文リスト
- Noise Mitigation in Single Microwave Photon Counting by Cascaded Quantum Measurements [32.73124984242397]
単一マイクロ波光子検出器(SMPD)が最近初めて実証された。
これらの検出器は量子制限増幅方式に対して大きな利点がある。
動作感度は5.9(6)時間10-23textW/sqrttextHz$は入力線内の熱光子によって制限される。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-20T18:26:48Z) - Exact Quantum Fisher Matrix Results for Distributed Phases Using Multiphoton Polarization Greenberger Horne Zeilinger States [3.130722489512822]
我々は、異なるノードに分散した多光子偏光絡みグリーンベルガーHorne Zeilinger状態(GHZ)を量子プローブとして使用する。
非特異な量子フィッシャー情報行列(QFIM)を用いた正確な量子クレーマー-ラオ境界を導出する。
量子メロジカル境界は射影測定によって飽和することができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-02T18:44:25Z) - Squeezing the quantum noise of a gravitational-wave detector below the standard quantum limit [21.757974626255706]
LIGO A+のアップグレードにより、検出器の量子ノイズが標準量子限界以下で最大3dBまで低減され、ブロードバンド感度が向上したことを示す。
ハイゼンベルクの不確実性原理は、物体の位置と運動量の両方を正確に測定できないと規定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-22T20:32:18Z) - Exploring the Accuracy of Interferometric Quantum Measurements under Conservation Laws [0.0]
Wigner-Araki-Yanase定理とその一般化は測定誤差(大沢境界)に基づいて下界を予測する
測定誤差である$varepsilon$は、測定された可観測物の非定常性質とどのように関連しているかを示す。
本研究は,量子技術における最適資源管理に重要な実践的結果をもたらすものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-19T14:33:16Z) - Measuring Spectral Form Factor in Many-Body Chaotic and Localized Phases of Quantum Processors [22.983795509221974]
量子多体系におけるカオスの有無を探索するために,スペクトル形状因子(SFF)を実験的に測定した。
この研究は、量子デバイスにおける多体量子カオスの普遍的なシグネチャを、固有エネルギーと固有状態の相関を探索することによって抽出する新しい方法を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-25T16:59:00Z) - SU(d)-Symmetric Random Unitaries: Quantum Scrambling, Error Correction,
and Machine Learning [11.861283136635837]
SU(d)対称性の存在下では、局所保存量は、$t rightarrow infty$ であっても残留値を示す。
また, SU(d)-対称ユニタリは, 構成上最適符号に利用できることを示す。
量子ニューラルネットワークによるオーバーパーティタライズしきい値の導出を行う。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-28T16:12:31Z) - Heisenberg Limit beyond Quantum Fisher Information [0.0]
絡み合った量子状態を用いることで、リソースが独立に使用される場合よりも精度を$N$でスケールすることができる。
雑音のないユニタリ進化の場合の推定精度の限界を導出する。
同じ物理系上で複数のパラメータを同時に測定する際のハイゼンベルク限界の問題を解析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-27T17:43:45Z) - Distance-aware Quantization [30.06895253269116]
量子化法では、全精度を最も近い量子化値にマッピングするために丸い関数を用いる。
距離対応量子化器 (DAQ) は, 距離対応ソフトラウンドリング (DASR) と温度制御器から構成される。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-16T09:25:22Z) - Enhanced nonlinear quantum metrology with weakly coupled solitons and
particle losses [58.720142291102135]
ハイゼンベルク(最大1/N)および超ハイゼンベルクスケーリングレベルにおける位相パラメータ推定のための干渉計測手法を提案する。
我々のセットアップの中心は、量子プローブを形成する新しいソリトンジョセフソン接合(SJJ)システムである。
このような状態は、適度な損失があっても最適な状態に近いことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-07T09:29:23Z) - Fourier-style Quantum State Tomography and Purity Measurement of a
Multi-qubit System from Bloch Rotations [0.0]
量子状態トモグラフィーと状態純度推定にランダム軸測定を適用することを検討する。
単パルスX/Y回転のみに依存する単純なプロトコルを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-14T20:38:39Z) - The Quantum Wasserstein Distance of Order 1 [16.029406401970167]
我々は位数 1 のワッサーシュタイン距離を$n$ qudits の量子状態に一般化する。
提案された距離は、キューディットの置換や1つのキューディットに作用するユニタリ演算に関して不変である。
また、リプシッツ定数の量子可観測性への一般化も提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-09T18:00:01Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。