論文の概要: Converting Quantum Sensing Noise into Erasures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.26502v1
• Date: Wed, 29 Jul 2026 06:02:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-30 21:06:25.550692
• Title: Converting Quantum Sensing Noise into Erasures
• Title（参考訳）: 量子センシングノイズを消去に変換する
• Abstract要約: 消去は、パウリ誤差のような未フラグエラーよりも量子センシングに有利である。 信号にダメージを与えることなく消去・消去できるノイズ成分を同定する。 消去可逆重み0.5のパウリノイズチャネルにおいて,標準量子限界精度を回復する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.6267467357569334
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Erasures are more favorable for quantum sensing than unflagged errors such as Pauli errors. However, realistic sensing noise does not usually appear as erasures; it often acts within the same sensing Hilbert space as the signal, making it difficult to identify and mitigate. For such noise, we establish a noise-model-agnostic necessary and sufficient condition for erasure conversion, identifying the noise components that can be converted into erasures and removed without damaging the signal. For components satisfying the condition, conversion can be realized by a passive dimension-lifted scheme requiring neither detailed noise knowledge nor active control. Theoretically, the protocol remains effective over a broad range of noise strengths and approaches the corresponding precision limit. Experimentally, in single-photon phase sensing, we recover standard-quantum-limit precision in a Pauli-noise channel with erasure-convertible weight 0.5, using orbital angular momentum as the ancilla. These results provide a practical route to robust quantum sensing under realistic noise.
• Abstract（参考訳）: 消去は、パウリ誤差のような未フラグエラーよりも量子センシングに有利である。 しかし、現実的な知覚ノイズは、通常消去として現れず、しばしば信号と同じヒルベルト空間内で作用し、識別と緩和が困難である。 このようなノイズに対して、信号にダメージを与えることなく消去・除去できるノイズ成分を同定し、消去変換に必要なノイズモデルに依存しない十分な条件を確立する。 条件を満たすコンポーネントに対しては、詳細なノイズ知識もアクティブコントロールも必要とせず、受動次元リフト方式で変換を実現することができる。 理論的には、このプロトコルは幅広いノイズ強度に対して有効であり、対応する精度限界に近づいた。 実験では、単一光子位相検出において、陽子として軌道角運動量を用いて、消去可逆重み0.5のパウリノイズチャネルの標準量子限界精度を回復する。 これらの結果は、現実的な雑音下での堅牢な量子センシングへの実践的な経路を提供する。

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