論文の概要: Designing open quantum systems for enabling quantum enhanced sensing through classical measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.08756v2
- Date: Mon, 16 Jun 2025 10:04:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-17 19:42:49.152666
- Title: Designing open quantum systems for enabling quantum enhanced sensing through classical measurements
- Title（参考訳）: 古典的測定による量子増強センシングを可能にするオープン量子系の設計
- Authors: Robert Mattes, Albert Cabot, Federico Carollo, Igor Lesanovsky,
- Abstract要約: 我々は、古典的な測定によって、多体量子拡張が実際に得られることを示す。
我々はこれを、閉じ込められたイオンまたは空洞QEDセットアップで実現可能な、オープンスピンボソンモデルのクラスに対して詳細に説明する。
- 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 systems in nonequilibrium conditions, where coherent many-body interactions compete with dissipative effects, can feature rich phase diagrams and emergent critical behavior. Associated collective effects, together with the continuous observation of quanta dissipated into the environment -- typically photons -- allow to achieve quantum enhanced parameter estimation. However, protocols for tapping this enhancement typically involve intricate measurements on the combined system-environment state. Here we show that many-body quantum enhancement can in fact be obtained through classical measurements, such as photon counting and homodyne detection. We illustrate this in detail for a class of open spin-boson models which can be realized in trapped-ion or cavity QED setups. Our findings highlight a route towards the design of systems that enable a practical implementation of quantum enhanced metrology through continuous classical measurements.
- Abstract（参考訳）: コヒーレントな多体相互作用が散逸効果と競合する非平衡状態の量子系は、豊富な位相図と創発的臨界挙動を特徴付ける。
関連する集団効果は、環境(通常は光子)に放出される量子の連続的な観測とともに、量子強化されたパラメータ推定を達成することができる。
しかし、この拡張を打つためのプロトコルは、通常、システム環境の複合状態を複雑に測定する。
ここでは、光子計数やホモダイン検出などの古典的な測定によって、多体量子増強が実際に得られることを示す。
我々はこれを、閉じ込められたイオンまたは空洞QEDセットアップで実現可能な、オープンスピンボソンモデルのクラスに対して詳細に説明する。
本研究は,連続的な古典的測定を通した量子拡張気象学の実践的な実装を可能にするシステム設計への道筋を明らかにするものである。
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