論文の概要: Entanglement-Constrained Quantum Metrology: Rapid Low-Entanglement Gains, Tapered High-Level Growth
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.03512v1
- Date: Fri, 04 Jul 2025 12:09:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-08 15:46:34.758519
- Title: Entanglement-Constrained Quantum Metrology: Rapid Low-Entanglement Gains, Tapered High-Level Growth
- Title（参考訳）: エンタングルメント制約量子メトロロジー:高速低エンタングルメントゲイン、テーパー高レベル成長
- Authors: Debarupa Saha, Ujjwal Sen,
- Abstract要約: プローブの絡み合いに関する潜在的な実験的限界を考察し、達成可能な精度と初期プローブ絡み合いの関係を見出す。
2キュービットプローブでは, 絡み合いに制約された最適量子フィッシャー情報と, 制限された初期絡み合いの関係を解析的に導出する。
これらのシナリオで最大精度を実現するための特定の状態を特定する。
- 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: It is a specific type of quantum correlated state that achieves optimal precision in parameterestimation under unitary encoding. We consider the potential experimental limitation on probe entanglement, and find a relation between achievable precision and initial probe entanglement, in both bipartite and multipartite scenarios. For two-qubit probes, we analytically derive an exact relationship between the entanglement-constrained optimal quantum Fisher information and the limited initial entanglement, measured via both generalized geometric measure and entanglement entropy. We demonstrate that this fundamental relationship persists across the same range of the entanglement measures even when higher-dimensional bipartite probes are considered. Furthermore, we identify the specific states that realize maximum precision in these scenarios. Additionally, by considering the geometric measure of entanglement, we extend our approach to multiqubit probes. We find that in every case, the optimal quantum Fisher information exhibits a universal behavior:a steep increase in the low-entanglement regime, followed by a gradual and nearly-saturated improvement as the probe entanglement approaches values close to those required for achieving the Heisenberg limit.
- Abstract（参考訳）: これは、ユニタリエンコーディングの下でパラメータ推定の最適精度を達成する特定の種類の量子相関状態である。
両部共役および多部共役のシナリオにおいて,プローブエンタングルメントの潜在的な実験的限界を考察し,達成可能な精度と初期プローブエンタングルメントの関係を見いだす。
2キュービットプローブでは、エンタングルメント制約された最適量子フィッシャー情報と、一般化された幾何測度とエンタングルメントエントロピーによって測定された限られた初期エンタングルメントとの正確な関係を解析的に導出する。
この基礎的関係は、高次元のバイパルタイトプローブが考慮された場合でも、エンタングルメント測度の同じ範囲にわたって持続することを示す。
さらに,これらのシナリオにおいて最大精度を実現する特定の状態を特定する。
さらに、エンタングルメントの幾何学的測度を考慮することにより、我々はアプローチをマルチキュービットプローブに拡張する。
すべてのケースにおいて、最適な量子フィッシャー情報は普遍的な振舞いを示す:低絡み状態の急激な増加と、プローブの絡み合いがハイゼンベルク限界を達成するのに必要な値に近い値に近づくにつれて、徐々に、ほぼ飽和した改善が続く。
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