論文の概要: Informationally Complete Distributed Metrology Without a Shared Reference Frame

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.06393v1
• Date: Sat, 10 Jan 2026 02:37:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-13 19:08:00.790521
• Title: Informationally Complete Distributed Metrology Without a Shared Reference Frame
• Title（参考訳）: 共有参照フレームを持たない情報完全分散メトロロジー
• Authors: Hua-Qing Xu, Gong-Chu Li, Xu-Song Hong, Lei Chen, Si-Qi Zhang, Yuancheng Liu, Geng Chen, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo,
• Abstract要約: 共有RFが存在しない空間量子通信やセンシングでは、局所性と対称性の相互作用は物理系に基本的な制約を課す。 本稿では,局所単位不変ネットワーク状態の2つのコピーに適用した逆エンコーディング手法を提案する。 このアプローチは、RFの不整合に起因するデコヒーレンスのようなノイズを同時に緩和しながら、no-go定理を回避する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.729837215917348
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In quantum information processing, implementing arbitrary preparations and measurements on qubits necessitates precise information to identify a specific reference frame (RF). In space quantum communication and sensing, where a shared RF is absent, the interplay between locality and symmetry imposes fundamental restrictions on physical systems. A restriction on realizable unitary operations results in a no-go theorem prohibiting the extraction of locally encoded information in RF-independent distributed metrology. Here, we propose a reversed-encoding method applied to two copies of local-unitary-invariant network states. This approach circumvents the no-go theorem while simultaneously mitigating decoherence-like noise caused by RF misalignment, thereby enabling the complete recovery of the quantum Fisher information (QFI). Furthermore, we confirm local Bell-state measurements as an optimal strategy to saturate the QFI. Our findings pave the way for the field application of distributed quantum sensing, which is inherently subject to unknown RF misalignment and was previously precluded by the no-go theorem.
• Abstract（参考訳）: 量子情報処理において、量子ビット上の任意の準備と測定を行うには、特定の参照フレーム(RF)を特定するために正確な情報が必要である。 共有RFが存在しない空間量子通信やセンシングでは、局所性と対称性の相互作用は物理系に基本的な制約を課す。 実現可能なユニタリ演算の制限は、RF非依存分散気象学における局所符号化情報の抽出を禁止したノーゴー定理をもたらす。 本稿では,局所単位不変ネットワーク状態の2つのコピーに適用した逆エンコーディング手法を提案する。 このアプローチは、RFの不整合によるデコヒーレンスのようなノイズを同時に緩和しながら、no-go定理を回避し、量子フィッシャー情報(QFI)の完全回復を可能にする。 さらに, 局所ベル状態測定をQFI飽和化のための最適戦略として確認した。 我々の研究は、本来は未知のRF補正の対象であり、no-go定理に従わなかった分散量子センシングの分野応用の道を開いた。

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