論文の概要: Surpassing the Global Heisenberg Limit Using a High-effciency Quantum Switch
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.03290v1
- Date: Tue, 06 May 2025 08:16:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-07 18:50:11.253748
- Title: Surpassing the Global Heisenberg Limit Using a High-effciency Quantum Switch
- Title（参考訳）: 高速量子スイッチを用いた大域的ハイゼンベルク限界通過
- Authors: Yu Guo, Yuehan Chen, Geng Chen, Xiao-Min Hu, Yun-Feng Huang, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo, Bi-Heng Liu,
- Abstract要約: 不定因数順序は、量子パラメータ推定において逆二乗 N の精度を高めることが示されている。
これは広く受け入れられているハイゼンベルク極限1/Nの量子精度を超える。
因果順序の重畳に埋め込まれた一対の共役位置と運動量変位に付随する幾何位相を推定する超高効率量子スイッチを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.5882185275249583
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Indefinite causal orders have been shown to enable a precision of inverse square N in quantum parameter estimation, where N is the number of independent processes probed in an experiment. This surpasses the widely accepted ultimate quantum precision of the Heisenberg limit, 1/N. While a recent laboratory demonstration highlighted this phenomenon, its validity relies on postselection for it only accounted for a subset of the resources used. Achieving a true violation of the Heisenberg limit-considering photon loss, detection ineffciency, and other imperfections-remains an open challenge. Here, we present an ultrahigh-effciency quantum switch to estimate the geometric phase associated with a pair of conjugate position and momentum displacements embedded in a superposition of causal orders. Our experimental data demonstrate precision surpassing the global Heisenberg limit without artificially correcting for losses or imperfections. This work paves the way for quantum metrology advantages under more general and realistic constraints.
- Abstract（参考訳）: 不定因数順序は、量子パラメータ推定における逆二乗 N の精度を高めるために示されており、N は実験で探索された独立過程の数である。
これは広く受け入れられているハイゼンベルク極限1/Nの量子精度を超える。
最近の実験室でのデモンストレーションでは、この現象が強調されているが、その妥当性は、使用したリソースのサブセットのみを考慮すれば、ポストセレクションに依存している。
ハイゼンベルクの極限的光子損失、検出不効率、その他の不完全性に対する真の違反は、未解決の課題である。
本稿では,一対の共役位置と運動量変位に付随する幾何位相を因果順序の重畳に埋め込んだ超高効率量子スイッチを提案する。
実験データでは,損失や不完全性を人為的に補正することなく,大域的ハイゼンベルク限界を超える精度を示す。
この研究は、より一般的で現実的な制約の下で量子力学の利点の道を開く。
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