Effects of the reservoir squeezing on the precision of parameter estimation
基于非微扰方法,分析了库压缩效应对参数估计精度的影响。得到了精确解析的量子费舍尔信息(QFI)。结果表明,QFI依赖于估计的参数和它的衰减可以减少压缩水库相比,热(真空)水库,特别是,如果满足压缩相位匹配。
2015-09-14 quant-ph
Quantum parameter estimation with general dynamics
在量子精密测量和一般的量子参数估计中的主要任务之一是找出在给定资源和达到该精度的设计方案的情况下可实现的最高精度。在本文中,我们提出了量子参数估计的一般框架,该框架将最终精度限制直接与底层动力学联系起来。在这个框架下,我们提出了系统的方法来计算最终的精度限制和最佳的探针状态。我们进一步证明了权力的框架推导出一个充分条件时,辅助系统是没有用的,以提高精度限制。
2016-05-20 quant-ph
Quantum multiparameter estimation with graph states
针对 SU(2) 多参数同时估计难题,提出基于 n 量子比特图态和 SU(N) 演化的估计方案,证明其可达到量子 Cramér-Rao 界。
2023-06-06 quant-ph
Enhancing parameter precision of optimal quantum estimation by direct quantum feedback
人们已经提出了各种方案来克服量子增强参数估计中的退相干问题。在这里,我们提出了另一种方法,量子反馈,以提高最佳量子估计的参数精度的耗散量子比特通过研究其量子费舍尔信息的动力学。我们发现,与无反馈情况相比,有反馈情况下耗散量子比特的量子费舍尔信息在时间演化上有较大的极大值,在较长时间内衰减速率较小。
2015-03-01 quant-ph
Enhancing parameter estimation precision in dissipative environment with two-photon driving
本文研究了在不可避免的耗散环境中光场的频率估计问题。通常,耗散噪声大大降低了精度。在这里,我们发现双光子驱动可以通过抵抗噪声来提高测量精度。此外,在长时间内,在适当的参量双光子驱动下,频率的不确定度可以接近于0,这与没有参量双光子驱动时频率的不确定度趋于无穷大形成了鲜明的对比。结果表明,在长编码时间条件下,双光子驱动可以实现耗散环境下的超灵敏测量。
2019-08-11 quant-ph
High-precision estimation of the parameters in the reservoir via the two-level system
提出了一种利用二能级原子系统高精度估计系统参数、环境参数、失谐量、温度和压缩强度的方案。利用量子费舍尔信息估计压缩强度还未见报道。通过计算量子费舍尔信息和保真度,发现纠缠态和最佳叠加态有利于单比特探测的参数估计。通过双量子位探针可以提高原子初态和终态之间的保真度。此外,当估计失谐或温度时,出现量子费舍尔信息返回的现象。我们的工作为精密测量技术和量子信息处理提供了基础。
2021-05-06 quant-ph
Classical-driving-enhanced parameter-estimation precision of a non-Markovian dissipative two-state system
在非马尔可夫耗散过程框架下,研究了受驱动两态系统中相位参数的量子费舍尔信息(QFI)动力学。通过精确求解行波近似下的哈密顿量,论证了记忆效应、经典驱动和失谐对参数估计精度的影响。与马尔可夫耗散的存在下得到的结果形成鲜明对比,我们发现,经典驱动可以大大提高QFI,即在非马尔可夫制度的参数估计的精度。此外,参数估计精度甚至可以保持从周围的非马尔可夫耗散的影响与经典驱动的援助。值得注意的是,我们发现,QFI的增强和保存高度依赖于经典驱动和非马尔可夫效应的组合。最后,通过准模理论对这一现象进行了详细的唯象解释
2015-04-27 quant-ph
Impact of the Unruh effect on the estimation precision of Gaussian channel parameters
Henan Normal University(河南师范大学);Nanchang Hangkong University(南昌航空大学);Capital Normal University(首都师范大学)
研究Unruh效应对高斯信道参数估计精度的影响,发现其显著降低单参数和双参数估计精度,并证明量子Cramér-Rao界是渐近可达的精度极限,零差测量在高加速或大热均值时接近最优。
2026-06-08 quant-ph
The precision of parameter estimation for dephasing model under squeezed reservoir
研究了压缩环境下退相模型参数估计的精度。我们解析地计算了退相因子$γ(t)$,得到了振幅参数$α$和相位参数$ϕ$的解析量子费舍尔信息(QFI)。结果表明,振幅参数$α$的QFI在整个过程中是不变的,而相位参数$ϕ$的QFI强烈依赖于储层的挤压。结果表明,适当的挤压参数$r$和$θ$可以提高QFI。最后,我们还研究了温度对QFI的影响。
2018-02-25 quant-ph
Precision bounds for quantum phase estimation using two-mode squeezed Gaussian states
本文研究双模压缩高斯态量子相位估计的精度界限,通过最大化量子Fisher信息发现两个单模压缩真空态为最优输入,其精度比Heisenberg极限高2倍,且在光子损耗率低于0.4时仍优于散粒噪声极限。
2024-07-18 quant-ph
Joint estimation of position and momentum with arbitrarily high precision using non-Gaussian states
本文研究了量子粒子位置与动量变化的联合估计问题,提出利用非高斯态可克服非对易算符限制,实现任意高精度和低量子不相容性的同时估计,并证明纯非高斯态及特定高斯态混合物均优于高斯态。
2025-04-04 quant-ph
Quantum parameter estimation with optimal control
在量子精密测量和一般量子参数估计中的一个关键任务是设计在给定资源下实现最高精度的方案。量子精密测量的标准模型通常假设动力学是固定的,通过准备最佳的探测态和执行最佳的测量来实现最高的精度。然而,在许多实际的实验设置中,通常可以使用附加的控制来改变动态。在这里,我们建议使用最优控制方法进一步提高量子参数估计的精度限制。我们表明,通过探索控制提供的额外的自由度,可以实现更高的精度限制。特别是,我们表明,控制计划下的精度限制可以超越相干时间,这是在对比度的精度限制总是由相干时间的标准计划的约束。
2017-06-21 quant-ph
Faster ground state preparation and high-precision ground energy estimation with fewer qubits
我们提出了一个通用的量子算法,用于从给定的试探态制备量子哈密顿量的基态。该算法基于最近在解决量子线性系统问题的背景下开发的技术[Childs、Kothari、Somma'15]。我们表明,相比基于相位估计的算法,我们的算法的运行时间是指数更好的允许误差的函数,至少二次方更好的重叠与审判状态的函数。我们还表明,我们的算法需要更少的辅助量子比特比现有的算法,使其具有吸引力的小型量子计算机的早期应用。此外,如果需要非常高的精度,则它可以用于比相位估计更快地确定未知的地面能量。
2018-02-02 quant-ph
Ultimate precision: Gaussian parameter estimation in flat and curved spacetime
相对论性量子精密测量提供了一个最佳的策略,在平坦和弯曲的时空量子场编码的参数估计。这些参数通常对应于感兴趣的物理量,例如适当的时间,加速度,重力场强度,以及其他时空参数。这些参数的精确估计可以在重力仪、时空探测器和引力波探测器等方面得到新的应用。以前在这个方向上的工作只考虑纯探测态。然而,在现实情况下,探测状态是混合的。在本文中,我们提供了一个框架内的量子场论的混合单模和双模高斯态的最佳精度范围的计算。这使得估计的时空参数的情况下,场状态最初是在有限的温度。
2017-05-23 quant-ph
Phase sensitivity of a Mach-Zehnder interferometer with single-intensity and difference-intensity detection
干涉测量是在经典和量子背景下广泛使用的精密测量技术。提高相位测量精度的一种方法,例如在马赫-曾德尔干涉仪(MZI)中,是使用高强度激光。在本文中,我们研究的相位灵敏度的MZI在两个检测设置(差强度检测和单模强度检测)和三个输入方案(相干,双相干和相干加压缩真空)。对于相干和双相干输入,这两种检测设置都可以达到量子克拉美-罗界,尽管在不同的最佳相移值。双相干输入方案具有通过改变输入功率比来改变最佳相移的独特优点。
2018-11-06 physics.optics quant-ph
Sub-Rayleigh Imaging of Unequal-Intensity Sources: Near-Quantum-Limit Multiparameter Estimation
University of Toronto(多伦多大学);Photonic Inc.(Photonic公司);National Research Council of Canada(加拿大国家研究委员会);University of Ottawa(渥太华大学)
本文采用SPLICE方法同时估计两个非相干不等强度光源的间距与相对强度,相比直接成像(DI)实现了约6倍性能提升,误差接近量子极限。
2026-08-11 physics.optics quant-ph
Relative-intensity squeezing of high-order harmonic "twin beams"
本文提出一种全光强场方案,通过高次谐波产生相对强度压缩的“孪生光束”,覆盖广泛光子能量,为强场非经典XUV光源和高精度光谱学工具的发展铺路。
2023-11-17 physics.optics quant-ph
Near-Heisenberg-limited parameter estimation precision by a dipolar-Bose-gas reservoir engineering
我们提出了一个方案,通过将原子浸入热平衡的准一维偶极玻色-爱因斯坦凝聚体库中来获得海森堡极限参数估计精度。通过调节偶极相互作用和接触相互作用的相对强度和符号,偶极原子与浸没原子之间的碰撞可以产生可控的非线性相互作用.我们发现,排斥偶极相互作用库有利于自旋压缩和纠缠非高斯态的出现。作为量子精密测量的一个有用的资源,我们还表明,非高斯态的海森堡标度的相位估计精度,优于自旋压缩态。
2018-01-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Precision Measurement of the Saturation Intensity in Rubidium at 420 nm
Indian Institute of Technology Tirupati(印度理工学院提鲁帕蒂分校)
实验测量了Rb 420 nm跃迁的饱和强度,得到$^{87}$Rb和$^{85}$Rb的特定跃迁值,与理论一致;研究了多普勒无背景兰姆凹陷的温度依赖性,确定了最佳工作温度;并精确测量了$6P_{3/2}$态的磁偶极和电四极超精细常数。
2026-07-23 physics.atom-ph quant-ph
Ten more times precision improved method for surface roughness estimation with weak measurement
高精度的表面粗糙度估计在许多应用中起着重要的作用。然而,经典的估计方法受到散粒噪声的限制,只能达到0.1 nm的精度与白光干涉仪。在这里,我们提出了两个弱测量方案估计表面粗糙度,通过频谱分析和强度分析。利用现有的$Δλ= 0.04$ pm谱仪,光谱分析法的估算精度约为$10 ^{-5}$ nm,相应的灵敏度优于0.1 THz/nm。该光强分析方案的精度和灵敏度分别达到0.07nm和1/nm。通过引入调制相位,我们表明,在我们的计划中实现的灵敏度和精度可以有效地保留在一个更宽的动态范围。在此基础上,进一步给出了表面轮廓仪的实验设计。它同时满足高精度、高灵敏度和宽测量范围的要求,使其成为一种有前途的实用工具。
2022-02-28 physics.optics quant-ph
Revealing precision bounds on neutrino oscillation parameters with quantum estimation theory
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院)
应用量子估计理论到中微子振荡,通过计算量子Fisher信息矩阵,推导出典型反应堆和长基线加速器实验中振荡参数的量子Cramér-Rao界限,为未来实验提供理论精度基准。
2026-06-29 hep-ph quant-ph
High-Precision Fidelity Estimation with Common Randomized Measurements
Peking University(北京大学);Fudan University(复旦大学);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心);The University of Hong Kong(香港大学)
本文提出了一种基于共同随机测量和克莱因群阴影估计的高效保真度估计方法,仅需1/ε个电路,显著降低了资源需求。
2025-11-27 math-ph math.MP quant-ph
Scrambling for precision: optimizing multiparameter qubit estimation in the face of sloppiness and incompatibility
本文通过引入可调置乱操作研究多参数量子比特估计中松弛性与不相容性的关系,并利用解析优化给出缓解约束、提升估计精度的策略。
2025-03-11 math-ph math.MP quant-ph