論文の概要: Generic Two-Mode Gaussian States as Quantum Sensors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.04321v1
• Date: Wed, 07 May 2025 11:12:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-08 19:07:36.049578
• Title: Generic Two-Mode Gaussian States as Quantum Sensors
• Title（参考訳）: 量子センサとしての2モードガウス状態
• Authors: Pritam Chattopadhyay, Saikat Sur, Jonas F. G. Santos,
• Abstract要約: モード混合に固有の対称性がQFIの増幅を著しく支配していることを示す。 また、熱状態の平均光子数を推定し、量子温度測定についても検討する。 この結果は、2モードガウス状態のメトロジー的有用性を強調し、ノイズや動的に進化する量子系におけるパラメータ推論のための堅牢な枠組みを確立した。
• 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: Gaussian quantum channels constitute a cornerstone of continuous-variable quantum information science, underpinning a wide array of protocols in quantum optics and quantum metrology. While the action of such channels on arbitrary states is well-characterized under full channel knowledge, we address the inverse problem, namely, the precise estimation of fundamental channel parameters, including the beam splitter transmissivity and the two-mode squeezing amplitude. Employing the quantum Fisher information (QFI) as a benchmark for metrological sensitivity, we demonstrate that the symmetry inherent in mode mixing critically governs the amplification of QFI, thereby enabling high-precision parameter estimation. In addition, we investigate quantum thermometry by estimating the average photon number of thermal states, revealing that the transmissivity parameter significantly modulates estimation precision. Our results underscore the metrological utility of two-mode Gaussian states and establish a robust framework for parameter inference in noisy and dynamically evolving quantum systems.
• Abstract（参考訳）: ガウスの量子チャネルは連続可変量子情報科学の基盤となり、量子光学と量子メートル法における幅広いプロトコルの基盤となっている。 任意の状態におけるそのようなチャネルの動作は、完全なチャネル知識の下でうまくキャラクタ化されているが、逆問題、すなわちビームスプリッタの透過率と2モードのスクイーズ振幅を含む基本チャネルパラメータの正確な推定に対処する。 量子フィッシャー情報(QFI)を気象感度の指標として、モード混合に固有の対称性がQFIの増幅を著しく制御し、高精度なパラメータ推定を可能にすることを実証する。 さらに,熱状態の平均光子数を推定して量子温度測定を行い,透過率パラメータが推定精度を著しく変調することを明らかにする。 この結果は、2モードガウス状態のメトロジー的有用性を強調し、ノイズや動的に進化する量子系におけるパラメータ推論のための堅牢な枠組みを確立した。

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