含噪实用相位估计中的全局海森堡标度
量子物理
2022-04-26 v1
摘要
海森堡标度（Heisenberg scaling）刻画了量子力学所赋能的参数估计的终极精度，代表了具有理论和科技意义的重要量子优势。在此，我们从实用角度研究在相位估计这一基本问题中强全局意义下海森堡标度的可达成性。本工作的主要结论是全局海森堡标度的一个渐近噪声“阈值”。我们首先证明海森堡标度对噪声是脆弱的，因为在存在相位阻尼噪声且噪声强度随系统规模呈严苛标度并超过一定界限时，它无法被实现。然而，我们表明当噪声不超过该阈值时，就极限分布（我们强调其作为实用重要性能指标）以及平均误差而言的全局海森堡标度确实可以实现。此外，我们提供了一种仅使用单个量子比特的实用自适应协议，在此类噪声下基于极限分布实现了全局海森堡标度。
引用
@article{arxiv.2110.01844,
title = {Global Heisenberg scaling in noisy and practical phase estimation},
author = {Masahito Hayashi and Zi-Wen Liu and Haidong Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.01844},
year = {2022}
}