論文の概要: Bayesian frequency estimation at the fundamental quantum limit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.02811v1
• Date: Thu, 03 Jul 2025 17:20:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-04 15:37:16.685252
• Title: Bayesian frequency estimation at the fundamental quantum limit
• Title（参考訳）: 基本量子極限におけるベイズ周波数推定
• Authors: James W. Gardner, Tuvia Gefen, Ethan Payne, Su Direkci, Sander M. Vermeulen, Simon A. Haine, Joseph J. Hope, Lee McCuller, Yanbei Chen,
• Abstract要約: 量子状態の量子状態に射影するコヒーレントなプロトコルによって、二次的な測定が打ち負かされることを示す。 量子白化は共変量であり,有限幅前値に対して,広義の上限値と数値的に解析的に検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.32805126711427
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Searching for a weak signal at an unknown frequency is a canonical task in experiments probing fundamental physics such as gravitational-wave observatories and ultra-light dark matter haloscopes. These state-of-the-art sensors are limited by quantum noise arising from the fundamental uncertainty about the state of the device. Classically, frequency estimation suffers from a threshold effect in the signal-to-noise ratio such that weak signals are extremely hard to localise in frequency. We show that this phenomenon persists at the fundamental quantum limit but that the classical approach, a quadrature measurement, can nevertheless be beaten by a coherent protocol of projecting onto the "quantum whitened" possible quantum states. Quantum whitening is a covariant measurement, and we examine it analytically in the wide-prior limit and numerically for finite-width priors. Beyond accelerating searches for unknown frequencies, quantum whitening may be used generally to sense the parameter of a unitary encoding given no prior information about the parameter.
• Abstract（参考訳）: 未知の周波数で弱い信号を探すことは、重力波観測や超軽量ダークマター・ハロスコープのような基礎物理学を探索する実験における標準的な課題である。 これらの最先端センサーは、デバイスの状態に関する根本的な不確実性から生じる量子ノイズによって制限される。 古典的には、周波数推定は信号-雑音比の閾値効果に悩まされており、弱い信号は周波数のローカライズが極めて難しい。 この現象は基本量子極限で持続するが、古典的アプローチである二次的測度は、それでも「量子ホワイト化」可能な量子状態に射影するコヒーレントなプロトコルによって破ることができる。 量子白化は共変量であり,有限幅前値に対して,広義の上限値と数値的に解析的に検討する。 未知の周波数の探索を加速する以外に、量子ホワイトニングは一般に、パラメータに関する事前の情報がないため、ユニタリエンコーディングのパラメータを感知するために用いられる。

関連論文リスト

• Enhanced quantum frequency estimation by nonlinear scrambling [41.94295877935867]
  非線形量子電磁場における未知の周波数を動的に符号化することで、周波数推定を大幅に改善できることを示す。 我々は、ハミルトン構造における非可換性の度合いを測定するウィグナー・ヤネーゼスキュー情報を用いて、この効果を定量化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-03T19:00:01Z)
• Power Characterization of Noisy Quantum Kernels [52.47151453259434]
  一般化誤差が小さい場合でも,量子カーネル法は予測能力に乏しい。 我々は、量子計算にノイズの多い量子カーネル法を用いるために重要な警告を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-31T01:02:16Z)
• Retrieving non-linear features from noisy quantum states [11.289924445850328]
  本稿では,ノイズ状態から高次モーメントを抽出する実現可能性と効率について分析する。 まず、基礎となるノイズチャネルが可逆である場合に限り、このタスクを達成できる量子プロトコルが存在することを示す。 我々の研究は、量子ノイズが高次情報抽出にどのように影響するかを深く理解し、それに取り組むためのガイダンスを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-20T15:28:18Z)
• Simple Tests of Quantumness Also Certify Qubits [69.96668065491183]
  量子性の検定は、古典的検証者が証明者が古典的でないことを(のみ)証明できるプロトコルである。 我々は、あるテンプレートに従う量子性のテストを行い、(Kalai et al., 2022)のような最近の提案を捉えた。 すなわち、同じプロトコルは、証明可能なランダム性や古典的な量子計算のデリゲートといったアプリケーションの中心にあるビルディングブロックであるqubitの認定に使用できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-02T14:18:17Z)
• Noiseless linear amplification in quantum target detection using Gaussian states [0.0]
  量子目標検出は、純粋に古典的な方法では不可能なターゲット検出の性能を達成するために量子技術を活用することを目的としている。 本稿では、量子照度に基づく量子目標検出プロトコルの検出段階におけるノイズレス線形増幅器の利用について考察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-07T14:50:42Z)
• Rapid Quantum Squeezing by Jumping the Harmonic Oscillator Frequency [2.229264819097804]
  光学格子中の原子の高調波振動周波数の急激な変化により原子運動の圧縮状態を生成する。 我々の結果は量子ゲートを高速化し、ノイズの多い環境で量子センシングと量子情報処理を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-01T08:18:29Z)
• Pushing the limits in real-time measurements of quantum dynamics [0.0]
  因子的累積量に基づく評価スキームは,このような誤差の影響を桁違いに低減できることを示す。 誤差レジリエンスは、検出エラーの一般的な理論と、自己組立量子ドットを通した単一電子トンネルの実験データによって支持される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-23T16:21:57Z)
• Classical-noise-free sensing based on quantum correlation measurement [5.334199518329016]
  量子的対象の量子相関の測定により、古典的対象を持たない感覚スキームが実際に可能であることを示す。 発見は、センサとターゲットの量子性が、量子センシングの完全な可能性を実現するために、まだ検討されていることを示唆している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-22T10:11:10Z)
• Quantum noise protects quantum classifiers against adversaries [120.08771960032033]
  量子情報処理におけるノイズは、特に短期的な量子技術において、破壊的で避け難い特徴と見なされることが多い。 量子回路の非偏極雑音を利用して分類を行うことにより、敵に縛られるロバスト性を導出できることを示す。 これは、最も一般的な敵に対して使用できる最初の量子プロトコルである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-20T17:56:14Z)

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。