論文の概要: No-Go Theorem for Ancilla-Assisted Gaussian Enhancement in Passive-Unitary Estimation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.00256v1
• Date: Fri, 29 May 2026 18:42:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-02 21:34:28.183341
• Title: No-Go Theorem for Ancilla-Assisted Gaussian Enhancement in Passive-Unitary Estimation
• Title（参考訳）: パッシブ・ユニタリ推定におけるアンシラ支援ガウスエンハンスメントのノーゴー理論
• Abstract要約: 汎用受動ガウスユニタリに埋め込まれた1つのパラメータを推定するための最大量子フィッシャー情報(QFI)について検討する。 フルプローブに全エネルギー制約を課した以前の研究とは異なり、伝送信号モードのみを制約する。 この追加自由度が達成可能な最大QFIを増大させないことを証明している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.115191997898358
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We study the maximum quantum Fisher information (QFI) for estimating a single parameter embedded in a generic multimode lossless passive Gaussian unitary using general Gaussian probes under a signal-energy constraint. Unlike previous work, which imposed a total energy constraint on the full probe, we constrain only the transmitted signal modes while allowing an arbitrary number of locally retained ancilla modes with arbitrarily large energy. We prove that this additional freedom does not increase the maximum achievable QFI; the optimum remains identical to that attainable without extra ancilla energy. The same conclusion also extends to the sequential setting under a total energy constraint. We also characterize the family of optimal probe states and show that entanglement is not necessary to attain the optimum in the lossless setting. This extends the result of Matsubara et al. to the physically motivated signal-energy-constrained scenario and establishes a no-go theorem for ancilla-assisted Gaussian enhancement in noiseless passive-unitary estimation.
• Abstract（参考訳）: 信号エネルギー制約下での一般ガウスプローブを用いて、汎用多モードロスレス受動ガウスユニタリに埋め込まれた1つのパラメータを推定するための最大量子フィッシャー情報(QFI)について検討する。 フルプローブに全エネルギー制約を課した以前の研究とは異なり、送信された信号モードのみを制約し、任意の数の局所的に保持されたアンシラモードを任意に大きなエネルギーで許容する。 我々は、この追加自由度が達成可能な最大QFIを増加させることができないことを証明し、最適値が余分なアンシラエネルギーなしで達成可能なQFIと変わらないことを証明した。 同じ結論は、全エネルギー制約の下でのシーケンシャルな設定にも及んでいる。 また、最適プローブ状態の族を特徴付け、無損失環境で最適となるためには絡み合いは必要ないことを示す。 これは松原らの結果を物理的に動機づけられた信号エネルギー制約シナリオに拡張し、雑音のない受動単位推定におけるアンシラ支援ガウス拡張のノーゴー定理を確立する。

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