論文の概要: Complementing Quantum Error Correction in Quantum Metrology via Swap Test

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.23792v1
• Date: Fri, 22 May 2026 15:53:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-25 17:29:20.422928
• Title: Complementing Quantum Error Correction in Quantum Metrology via Swap Test
• Title（参考訳）: スワップ試験による量子メトロロジーにおける量子誤差補正の補足
• Authors: Xiaodie Lin, Linxuan Li, Haidong Yuan,
• Abstract要約: ノイズレベルが高い場合でも、識別不能なノイズに対処するために特別に設計されたスワップテストベース手法を提案する。 系統的なエラースケーリング分析は、この手法が特定のシナリオにおいて量子強調精度を実現することを実証している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.6597433831072355
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The precision and sensitivity achievable in quantum metrology are often compromised by the presence of noise. While quantum error correction has emerged as a promising strategy, it is ineffective in addressing noise that is indistinguishable from the signal. To address this challenge, virtual state purification was introduced as a complementary approach to quantum error correction. However, significant noise accumulation can impede its performance. To overcome this limitation, we propose a swap test-based method specifically designed to address indistinguishable noise, even under high noise levels. A systematic error-scaling analysis demonstrates that this method enables quantum-enhanced precision in certain scenarios. Furthermore, numerical simulations demonstrate that our method surpasses virtual state purification in both single- and multi-parameter estimation tasks. The significant improvements in precision across diverse settings underscore the robustness and practicality of our method for real-world applications.
• Abstract（参考訳）: 量子力学において達成可能な精度と感度は、しばしばノイズの存在によって損なわれる。 量子誤り訂正は有望な戦略として現れたが、信号と区別できないノイズに対処するには効果がない。 この課題に対処するため、量子エラー訂正の補完的なアプローチとして仮想状態浄化が導入された。 しかし、大きなノイズ蓄積は性能を損なう可能性がある。 この制限を克服するため,高雑音レベルにおいても識別不能雑音に対処するスワップテスト方式を提案する。 系統的なエラースケーリング分析は、この手法が特定のシナリオにおいて量子強調精度を実現することを実証している。 さらに, 数値シミュレーションにより, 単パラメータおよび複数パラメータ推定タスクにおいて, 仮想状態の浄化を超越していることが示されている。 各種設定における精度の大幅な向上は,本手法の現実的応用における堅牢性と実用性を裏付けるものである。

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