論文の概要: Symmetry-protected many-body Ramsey spectroscopy: precision scaling and robustness
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.08291v1
- Date: Wed, 10 Sep 2025 05:17:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-11 15:16:52.316342
- Title: Symmetry-protected many-body Ramsey spectroscopy: precision scaling and robustness
- Title（参考訳）: 対称性保護多体ラムゼイ分光法:精密スケーリングとロバスト性
- Authors: Sijie Chen, Jiahao Huang, Min Zhuang, Chaohong Lee,
- Abstract要約: 高精度パラメータ推定のためのエンタングルメント強化対称性保護多体ラムゼイ干渉計を提案する。
入力状態とハミルトニアンの対称性を一致させることで、ラムゼー分光のスペクトルシフトは時間に依存しない信号と時間に依存しない信号の両方に対して緩和することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.594289973837809
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum entanglement is a powerful quantum resource for enhancing measurement precision beyond classical limit. % Here we propose an entanglement-enhanced symmetry-protected destructive many-body Ramsey interferometry for precise parameter estimation. % Through matching the symmetry of input states and Hamiltonian, the spectral shift of Ramsey spectroscopy caused by interparticle interaction, noise, decoherence and experimental imperfection can be mitigated for both time-independent and time-dependent signals, as explored in the companion Letter [S. Chen, et al., Ramsey Spectroscopy via Symmetry-Protected Destructive Many-Body Interferometry (submitted)]. % In this work, we show that symmetric entangled input states can further improve the measurement precision of symmetry-protected Ramsey spectroscopy without affecting the measurement accuracy. % Through inputting spin cat states and applying suitable interaction-based readout operations, the measurement precisions of time-independent and time-dependent signals can both approach the Heisenberg limit. % In particular, we systematically analyze how precision scaling and robustness depend on the input states, parameters, experimental imperfection and decoherence. % This work establishes a practical pathway to Heisenberg-limited quantum metrology with many-body Ramsey interferometry, offering resilience against realistic noise and imperfections.
- Abstract（参考訳）: 量子絡み合いは古典的限界を超える測定精度を高めるための強力な量子資源である。
%) では, 高精度パラメータ推定のためのエンタングルメント強化対称性保護多体ラムゼイ干渉計を提案する。
% 入力状態とハミルトニアンの対称性を一致させることにより、共振器(S. Chen, et al , Ramsey Spectroscopy via Symmetry-Protected Destructive Many-Body Interferometry (submitted))において、粒子間相互作用、ノイズ、デコヒーレンス、実験的不完全性によるラムゼイ分光のスペクトルシフトを時間非依存信号と時間依存信号の両方に対して緩和することができる。
%) において, 対称絡み合った入力状態は, 測定精度に影響を与えることなく, 対称性保護ラムゼイ分光法の測定精度をさらに向上させることができることを示した。
% スピン猫状態を入力し、適切な相互作用に基づく読み出し操作を適用することにより、時間非依存信号と時間依存信号の測定精度がハイゼンベルク限界に近づくことができる。
特に,精度スケーリングとロバストネスが入力状態,パラメータ,実験的不完全性,デコヒーレンスにどのように依存するかを系統的に分析した。
% この研究は、多体ラムゼー干渉計を用いたハイゼンベルク制限量子気象学への実践的な経路を確立し、現実的なノイズや不完全性に対するレジリエンスを提供する。
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