論文の概要: Dicke superposition probes for noise-resilient Heisenberg and super-Heisenberg Metrology
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.23043v2
- Date: Tue, 03 Feb 2026 18:35:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-04 16:18:58.81965
- Title: Dicke superposition probes for noise-resilient Heisenberg and super-Heisenberg Metrology
- Title（参考訳）: 雑音耐性ハイゼンベルクのディック重ね合わせプローブと超ハイゼンベルクメトロロジー
- Authors: Sudha, B. N. Karthik, K. S. Akhilesh, A. R. Usha Devi,
- Abstract要約: N-量子ディック重畳状態のクラスは、量子フィッシャー情報の近ハイゼンベルクスケーリングを示す。
特定のディック重ね合わせは、超ハイゼンベルクスケーリングと位相減衰に対するレジリエンスの改善を組み合わせたものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Phase sensing with entangled multiqubit states in the presence of noise is a central theme of modern quantum metrology. The present work investigates Dicke state superposition probes for quantum phase sensing under parameter encoding generated by one- and two-body interaction Hamiltonians. A class of N-qubit Dicke superposition states that exhibit near-Heisenberg scaling, of the quantum Fisher information, while maintaining significantly enhanced robustness to dephasing noise compared to GHZ, W-superposition, and balanced Dicke states, under unitary encodings generated by one-body interaction Hamiltonians are identified. For two-body interactions, Dicke superposition probes optimizing the quantum Fisher information are identified, and their performance under phase-damping, amplitude-damping, and global depolarizing noise is explored. Within this family, certain Dicke superpositions are found to combine super-Heisenberg scaling with improved resilience to phase damping relative to Fisher information optimal probes. These results establish tailored near-optimal Dicke-state superposition probes as versatile and noise-resilient resources for Heisenberg and super-Heisenberg quantum phase sensing governed by one- and two-body interactions.
- Abstract（参考訳）: ノイズの存在下での絡み合った多ビット状態による位相センシングは、現代の量子力学の中心的なテーマである。
本研究は,量子位相検出のためのDicke状態重畳プローブについて,一体および二体相互作用ハミルトニアンによって生成されたパラメータエンコーディングの下で検討する。
N-qubit Dicke 重畳のクラスでは、量子フィッシャー情報の近ハイゼンベルクスケーリングを示すが、GHZ, W-superposition, and balanced Dicke 状態と比較して明らかに強靭性を維持しつつ、一体相互作用によって生成されるユニタリエンコーディングの下で、ハミルトン多様体を同定する。
二体相互作用において、量子フィッシャー情報を最適化するDicke重ね合わせプローブを同定し、位相減衰、振幅減衰、大域偏極雑音下での性能について検討する。
この族の中では、ある種のディック重畳は、スーパーハイゼンベルクのスケーリングと、フィッシャー情報最適プローブに対する位相減衰に対するレジリエンスの改善を組み合わせたものである。
これらの結果は、ハイゼンベルクと超ハイゼンベルク量子相が一体と二体の相互作用によって支配される万能で耐雑音性のある資源として、最適に近いDicke状態の重ね合わせプローブを確立する。
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