論文の概要: Improving precision scaling via backaction-evading continuous measurement in a driven-dissipative Kerr parametric oscillator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.15345v1
- Date: Mon, 14 Sep 2026 10:32:25 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-16 07:15:06.264129
- Title: Improving precision scaling via backaction-evading continuous measurement in a driven-dissipative Kerr parametric oscillator
- Title（参考訳）: 駆動型Kerrパラメトリック発振器におけるバックアクション回避連続測定による高精度スケーリングの改善
- Abstract要約: 我々は、Kerr非線形性を散逸臨界点において量子的および古典的フィッシャー情報がどのようにスケールするかを分析する。
バックアクション回避ホモダインモニタリングは、標準的な量子限界を超える光子数スケーリングを実現する。
また,統計的収束特性を改良した時間離散近似法を実装・ベンチマークする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.469638035756418
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Dissipative phase transitions in the driven-dissipative Kerr parametric oscillator offer a promising route for realizing criticality-enhanced quantum sensing based on continuous measurements. However, achieving such enhancement through realistic measurement schemes remains an outstanding challenge. Here, we extend the backaction-evasion strategy introduced in our earlier work for the Gaussian linear case [arXiv:2511.22248 (2025)] to analyze how the quantum and classical Fisher information scale with the Kerr nonlinearity at dissipative critical points. Our results show that backaction-evading homodyne monitoring achieves enhanced photon-number scaling that surpasses the standard quantum limit, and significantly outperforms alternative protocols such as continuous photon counting. As an additional methodological contribution, we also implement and benchmark time-discrete approximation schemes with improved statistical convergence properties. We use these methods to compute the classical Fisher information for continuous homodyne detection, and demonstrate that they provide efficient access to this quantity near dissipative critical points, thereby extending the reach of existing methods.
- Abstract（参考訳）: 駆動散逸型Kerrパラメトリック発振器における散逸相転移は、連続測定に基づく臨界エネルギー量子センシングを実現するための有望な経路を提供する。
しかし、現実的な測定手法によってそのような拡張を実現することは、依然として顕著な課題である。
ここでは、ガウス線形ケース (arXiv:2511.22248 (2025)) の以前の研究で導入されたバックアクション回避戦略を拡張し、量子的および古典的なフィッシャー情報がどのように散逸臨界点におけるケーラー非線形性でスケールするかを分析する。
その結果, バックアクション回避ホモダインモニタリングは, 標準量子限界を超える拡張光子数スケーリングを実現し, 連続光子計数などの代替プロトコルを著しく上回っていることがわかった。
さらなる方法論的貢献として、統計的収束性を改善した時間離散近似スキームの実装とベンチマークを行う。
我々はこれらの手法を用いて、古典的なフィッシャー情報を連続的ホモダイン検出に利用し、散逸臨界点付近でのこの量への効率的なアクセスを提供し、既存の手法の到達範囲を拡大することを示した。
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