論文の概要: Phase-Driven Precision Boost in Quantum Compression for Postselected Metrology

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.13934v1
• Date: Tue, 19 Aug 2025 15:26:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-20 15:36:31.986866
• Title: Phase-Driven Precision Boost in Quantum Compression for Postselected Metrology
• Title（参考訳）: ポストセレクトメトロロジーにおける量子圧縮の位相駆動精度向上
• Authors: Aiham M. Rostom, Saeed Haddadi, Vladimir A. Tomilin,
• Abstract要約: 我々は、量子圧縮チャネルの最適操作を規定する基本的な幾何学的基準として、非環状パンチャラトナム相を公表する。 この位相の調和により、パラメータ感度とパラメータ状態の並列進化の間の相互作用を正確に制御できる。 この最適位相のすぐ下にあるポストセレクションパラメータをチューニングすると、かなりの情報損失が発生するのに対して、このパラメータをチューニングすることで、望ましくない並列進化が完全に抑制されることを示す。
• 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: We unveil the noncyclic Pancharatnam phase as a fundamental geometric criterion governing the optimal operation of quantum compression channels in postselected metrology. Harnessing this phase enables precise control over the interplay between orthogonal parameter sensitivity and parallel evolution in the meter state, thereby maximizing the quantum Fisher information per trial. Strikingly, fine-tuning the postselection parameter just below this optimal phase incurs substantial information loss, whereas tuning it just above fully suppresses undesired parallel evolution and boosts information retention by more than a tenfold factor relative to conventional approaches. We further reveal that leveraging qudit meter states can unlock a substantial additional quantum advantage. These findings establish the Pancharatnam phase as an essential and robust geometric benchmark, guiding the design of next-generation high-precision quantum parameter estimation protocols under realistic experimental constraints.
• Abstract（参考訳）: 我々は,ポストセレクトメトロジーにおける量子圧縮チャネルの最適操作を規定する基本的な幾何学的基準として,非環状パンチャラトナム相を公表する。 この位相を調和させることで、直交パラメータの感度とメートル状態の並列進化の間の相互作用を正確に制御できるため、試行あたりの量子フィッシャー情報の最大化が可能になる。 厳密には、この最適フェーズのすぐ下のポストセレクションパラメータを微調整すると、かなりの情報損失が生じるのに対して、上述のチューニングでは、望ましくない並列進化が完全に抑制され、従来のアプローチに比べて10倍以上の情報保持が促進される。 さらに、qudit meter状態を活用することで、相当量の量子優位性を解き放つことができることを明らかにした。 これらの知見は、パンチャラトナム位相を必須かつ堅牢な幾何学的ベンチマークとして確立し、現実的な実験的制約下での次世代の高精度量子パラメータ推定プロトコルの設計を導く。

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