論文の概要: Weighted graph states as a resource for quantum metrology

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.13026v1
• Date: Fri, 13 Feb 2026 15:30:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-16 23:37:54.012556
• Title: Weighted graph states as a resource for quantum metrology
• Title（参考訳）: 量子力学の資源としての重み付きグラフ状態
• Authors: B. J. Alexander, Ş. K. Özdemir, M. S. Tame,
• Abstract要約: 標準グラフの状態と比較して、重量の変化に対する顕著なロバスト性や、重量要求の難しさは低い。 任意の数のN量子ビットに対して、重み付きグラフ状態の2つの同定されたサブクラスの量子フィッシャー情報と最適化された推定器分散について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum metrology exploits quantum mechanical effects to increase the precision of measurements of physical quantities. A wide variety of applications are currently being developed for scientific and technological purposes, however, most research relies on the use of highly entangled resource states that are challenging to generate and control in a given physical system. Here, we study the use of weighted graph states as more accessible resources for quantum metrology, which yield a favorable precision beyond the classical limit, approaching the Heisenberg limit. We find a notable robustness to variation in weights and less challenging weight requirements compared to standard graph states, which require a maximal weight at all edges. Both of these aspects reduce the practical demands in a physical setup, with the latter implying significantly less entanglement is required to gain a quantum advantage in metrology. We study the quantum Fisher information and optimized estimator variance of two identified sub classes of weighted graph states for an arbitrary number of N qubits, providing analytical forms and investigating their scaling. Our work opens up opportunities for using weakly entangled states in quantum-enhanced metrology.
• Abstract（参考訳）: 量子気象学は、物理量の測定精度を高めるために量子力学的効果を利用する。 現在、科学的・技術的目的のために様々な応用が開発されているが、ほとんどの研究は、特定の物理的システムにおいて生成と制御が困難である高度に絡み合った資源状態の使用に依存している。 ここでは、量子距離論のよりアクセスしやすい資源として重み付きグラフ状態を用いることで、古典的極限を超える精度が得られ、ハイゼンベルク極限に近づいた。 すべてのエッジで最大重量を必要とする標準グラフ状態と比較して、重量の変化に対する顕著なロバスト性や、重量要求の難易度は低い。 これら2つの側面は、物理的なセットアップにおける現実的な要求を減らし、後者は、メトロジーにおける量子上の優位性を得るためには、はるかに少ない絡み合いが必要であることを暗示している。 任意の数のN量子ビットに対して、量子フィッシャー情報と、2つの同定された重み付きグラフ状態のサブクラスの最適化された推定器分散について検討し、解析形式を提供し、そのスケーリングについて検討する。 我々の研究は、量子エンハンスド・メトロジーにおいて弱い絡み合った状態を使う機会を開く。

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