論文の概要: Enhanced multiparameter quantum estimation in cavity magnomechanics via a coherent feedback loop
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.14688v1
- Date: Mon, 16 Feb 2026 12:22:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-17 16:22:50.39648
- Title: Enhanced multiparameter quantum estimation in cavity magnomechanics via a coherent feedback loop
- Title(参考訳): コヒーレントフィードバックループによる空洞磁気力学における多パラメータ量子推定の強化
- Authors: Adnan Naimy, Abdallah Slaoui, Abderrahim Lakhfif, Rachid Ahl Laamara,
- Abstract要約: ハイブリッドキャビティマグノンの機械的プラットフォームにおける光子マグノンとマグノンの力学的結合強度の同時定量化を効果的かつ実験的に実現する手法を提案する。
システムとフィードバックパラメータの適切なチューニングにより、双方の結合強度に関連する推定誤差が大幅に低減されることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: Multiparameter quantum metrology plays a fundamental role in uncovering and exploiting the distinctive features of quantum systems. In this work, we propose an effective and experimentally feasible scheme to significantly enhance the simultaneous quantum estimation of the photon magnon and magnon mechanical coupling strengths in a hybrid cavity magnon mechanical platform. Our approach relies on the assistance of a coherent feedback loop combined with the injection of a coherent driving field. We show that an appropriate tuning of the system and feedback parameters leads to a substantial reduction of the estimation errors associated with both coupling strengths. To quantify the metrological performance of the proposed scheme, we employ the quantum Cramer Rao bound (QCRB) as a fundamental benchmark for multiparameter estimation. We explicitly compute and compare the QCRBs derived from the symmetric logarithmic derivative (SLD) and the right logarithmic derivative (RLD) formalisms. Our results demonstrate that the RLD based QCRB is systematically lower than the SLD based bound, indicating superior estimation precision in the considered noncommutative estimation scenario. We further analyze the performance of heterodyne detection and show that, in suitable parameter regimes, the corresponding classical estimation precision closely approaches the ultimate quantum limit predicted by our scheme. Finally, we discuss the experimental feasibility of the proposed setup within currently available cavity magnon mechanical platforms. Owing to its general character, the framework developed here can be readily extended to the high precision estimation of other physical parameters in hybrid quantum systems.
- Abstract(参考訳): マルチパラメータ量子メートル法は、量子システムの特異な特徴を発見・活用する上で、基本的な役割を担っている。
本研究では,ハイブリッドキャビティマグノン機械プラットフォームにおける光子マグノンとマグノンの力学的結合強度の同時量子推定を効果的かつ実験的に向上する手法を提案する。
提案手法は,コヒーレントフィードバックループとコヒーレント駆動フィールドの注入を併用した支援に頼っている。
システムとフィードバックパラメータの適切なチューニングにより、双方の結合強度に関連する推定誤差が大幅に低減されることを示す。
提案手法の気象特性を定量化するために,量子クレーマーラオバウンド(QCRB)をマルチパラメータ推定の基本的なベンチマークとして用いた。
対称対数微分(SLD)と右対数微分(RLD)から導出されるQCRBを明示的に計算し比較する。
その結果, RLD ベース QCRB は SLD ベース境界よりも体系的に低い値を示し, 非可換性推定シナリオにおいて優れた推定精度を示した。
さらに, ヘテロダイン検出の性能を解析し, 適切なパラメータ条件下では, 対応する古典的推定精度が, 提案手法によって予測される究極の量子限界に近づいたことを示す。
最後に,現在利用可能なキャビティマグノン・メカニカル・プラットフォームにおいて,提案システムの実現可能性について検討する。
一般的な性質のため、ここで開発されたフレームワークは、ハイブリッド量子系における他の物理パラメータの高精度な推定に容易に拡張できる。
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