論文の概要: Multiparameter quantum metrology at Heisenberg scaling for an arbitrary two-channel linear interferometer with squeezed light
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.07574v1
- Date: Tue, 09 Sep 2025 10:19:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-10 14:38:27.265588
- Title: Multiparameter quantum metrology at Heisenberg scaling for an arbitrary two-channel linear interferometer with squeezed light
- Title（参考訳）: 圧縮光を用いた任意の2チャネル線形干渉計のハイゼンベルクスケーリングにおけるマルチパラメータ量子メトロジー
- Authors: Atmadev Rai, Danilo Triggiani, Paolo Facchi, Vincenzo Tamma,
- Abstract要約: 一般二チャンネルユニタリU(2)の4つの実パラメータをハイゼンベルクスケーリング精度で同時に推定する枠組みを提案する。
量子フィッシャー情報行列の解析式を導出し、全てのパラメータが精度で1/Nスケールに達することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present a framework for simultaneously estimating all four real parameters of a general two-channel unitary U(2) with Heisenberg-scaling precision. We derive analytical expressions for the quantum Fisher information matrix and show that all parameters attain the 1/N scaling in the precision by using experimentally feasible Gaussian probes such as two-mode squeezed states or two single-mode squeezed states. Our results extend multiparameter metrology to its most general two-mode setting and establish concrete design principles for experimental implementations of Heisenberg-scaling, multi-parameter optical interferometry with experimentally feasible resources. It not only sheds light on the fundamental interface between quantum interference of squeezed light and quantum metrological advantage in multiparameter estimation, but it also provides an important stepstone towards the development of a wide range of quantum technologies based on distributed quantum metrology in arbitrary optical networks.
- Abstract（参考訳）: 一般二チャンネルユニタリU(2)の4つの実パラメータをハイゼンベルクスケーリング精度で同時に推定する枠組みを提案する。
本研究では, 量子フィッシャー情報行列の解析式を導出し, 2モード圧縮状態や2つの単一モード圧縮状態などの実験可能なガウスプローブを用いて, 精度で1/Nのスケーリングを達成できることを示す。
本研究は, マルチパラメータ・メトロジーを最も一般的な2モード設定にまで拡張し, 実験的に実現可能な資源を用いたハイゼンベルクスケーリング多パラメータ光干渉計の実験実装のための具体的な設計原理を確立した。
圧縮光の量子干渉とマルチパラメータ推定における量子メートルロジカル・アドバンテージの基本的なインターフェースに光を当てるだけでなく、任意の光ネットワークにおける分散量子メートルロジカルに基づく幅広い量子技術の発展に向けた重要な基礎となる。
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