論文の概要: Practical robust Bayesian spin-squeezing-enhanced quantum sensing under noises

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.08316v1
• Date: Wed, 10 Sep 2025 06:40:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-11 15:16:52.327933
• Title: Practical robust Bayesian spin-squeezing-enhanced quantum sensing under noises
• Title（参考訳）: 雑音下での実用的ロバストなベイズスピンスクイージング型量子センシング
• Authors: Jinye Wei, Jungeng Zhou, Yi Shen, Jiahao Huang, Chaohong Lee,
• Abstract要約: 本稿では,雑音下でのスピンスクイーズ状態による最適測定精度を実現する適応ベイズ量子推定プロトコルを提案する。 我々のプロトコルは、量子重力計や原子時計などの様々なシナリオに適用でき、ノイズ下での従来のフィッティング法よりも精度を高めることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.276364453866415
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Spin-squeezed states constitute a valuable entanglement resource capable of surpassing the standard quantum limit (SQL). However, spin-squeezed states only enable sub-SQL uncertainty within a narrow parametric window near some specific points. Identifying optimal measurement protocols for spin-squeezed states remains an outstanding challenge. Here we present an adaptive Bayesian quantum estimation protocol that achieves optimal measurement precision with spin-squeezed states under noises. Our protocol operates by maintaining measurements near the optimal point and employing Bayesian inference to sequentially perform phase estimation, enabling robust high-precision measurement. To account for realistic experimental conditions, we explicitly incorporate phase noises into the Bayesian likelihood function for more accurate estimation. Our protocol can be applied to various scenarios, such as quantum gravimeters and atomic clocks, achieving precision enhancement over conventional fitting methods under noises. Our approach offers superior precision and enhanced robustness against noises, making it highly promising for squeezing-enhanced quantum sensing.
• Abstract（参考訳）: スピンスクイーズ状態は、標準量子限界(SQL)を超えることのできる貴重な絡み合い資源である。 しかしスピンスクイーズ状態は、特定の点の近くの狭いパラメトリックウィンドウ内でのみ、サブSQLの不確実性を可能にする。 スピンスクイーズ状態の最適測定プロトコルの同定は、依然として顕著な課題である。 ここでは,雑音下でのスピンスクイーズ状態による最適測定精度を実現する適応ベイズ量子推定プロトコルを提案する。 本プロトコルは, 最適点付近での計測を継続し, ベイズ推定を用いて位相推定を行い, 頑健な高精度測定を可能にする。 現実的な実験条件を考慮し、より正確な推定のために位相雑音をベイズ確率関数に明示的に組み込む。 我々のプロトコルは、量子重力計や原子時計などの様々なシナリオに適用でき、ノイズ下での従来のフィッティング法よりも精度を高めることができる。 提案手法は, より高精度で, ノイズに対する強靭性も向上し, 量子センシングの高速化を期待できる。

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