論文の概要: Robust quantum metrology using disordered probes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.11635v1
• Date: Mon, 13 Apr 2026 15:45:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-14 20:13:16.657777
• Title: Robust quantum metrology using disordered probes
• Title（参考訳）: 不規則プローブを用いたロバスト量子メトロジー
• Authors: Vishnupriya K., Harikrishnan K. J., Amit Kumar Pal,
• Abstract要約: 障害は、量子パラメータ推定とセンシングのために設計、製造された量子プローブを含む量子デバイスにおいてユビキタスである。 我々は、障害分布の標準化された中心モーメントの異なる順序で量子フィッシャー情報を拡張することにより、障害の効果を定量化する障害マーカーを定義する。 我々は、障害マーカーの可能な値から量子プローブを分類し、同一かつ弱い障害を持つ障害感受性プローブをプローブ・ハミルトンのパラメータのすべてまたは一部に分類し、障害マーカーの絶対値が障害強度に二次的依存を示すことを解析的に示す。
• 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: Disorder is ubiquitous in quantum devices including quantum probes designed and fabricated for quantum parameter estimation and sensing. We investigate the robustness of a quantum probe against the presence of glassy disorder. We define a disorder marker quantifying the effect of the disorder by expanding the quantum Fisher information in terms of different orders of the standardized central moments of the disorder-distributions. We classify the quantum probes in terms of the possible values of the disorder marker, and analytically show, for a disorder-sensitive probe with identical and weak disorder on all or a subset of the parameters of the probe-Hamiltonian, that the absolute value of the disorder marker exhibits a quadratic dependence on the disorder strength. We derive a robustness scale intrinsic to the probe that competes with the disorder, and provide a prescription for estimating the maximum disorder strength that the probe can withstand from the disorder-free probe-Hamiltonian for a given initial state of the probe, which can be computed without the disorder averaging. We demonstrate our results in the case of a single-qubit probe under disordered magnetic field, and a multi-qubit probe described by a disordered one-dimensional Kitaev model with nearest-neighbor interactions.
• Abstract（参考訳）: 障害は、量子パラメータ推定とセンシングのために設計、製造された量子プローブを含む量子デバイスにおいてユビキタスである。 ガラス性障害に対する量子プローブのロバスト性について検討する。 我々は、障害分布の標準化された中心モーメントの異なる順序で量子フィッシャー情報を拡張することにより、障害の効果を定量化する障害マーカーを定義する。 我々は、障害マーカーの可能な値から量子プローブを分類し、同一かつ弱い障害を持つ障害感受性プローブをプローブ・ハミルトンのパラメータのすべてまたは一部に分類し、障害マーカーの絶対値が障害強度に二次的依存を示すことを解析的に示す。 我々は、障害と競合するプローブに固有のロバストネススケールを導出し、障害平均化なしで計算できる、プローブの所定の初期状態に対して、プローブが障害のないプローブ-ハミルトンアンから耐えられる最大の障害強度を推定するための処方薬を提供する。 我々は、乱れ磁場下での単一量子プローブと、最も近接する相互作用を持つ1次元1次元北エフモデルにより記述された多重量子プローブについて、その結果を実証する。

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