能量弛豫影响下基于量子错误检测的磁场传感
量子物理
2017-04-05 v1
摘要
固态自旋是实现超灵敏磁场传感器的一个有吸引力的系统。自旋叠加态会积累由目标场诱导的相位，我们可以根据该相位估计场强。近期研究旨在通过使用量子纠错（QEC）来检测和纠正传感期间可能发生的任何比特翻转错误，从而提高灵敏度。在此，我们研究了采用 QEC 且受能量弛豫影响的双量子比特传感器的性能。令人惊讶的是，我们发现用于检测和恢复错误的标准 QEC 技术相比单量子比特传感器并未提高灵敏度。这是因为能量弛豫同时诱导了相位翻转和比特翻转噪声，而前者无法与目标场诱导的相对相位区分开来。然而，我们发现，如果采用后选择策略，在检测到错误时丢弃该状态，则可以提高灵敏度。即使量子错误检测存在中等程度的噪声，并考虑后选择技术的成本，我们发现该双量子比特系统在相同条件下相比单量子比特系统在传感方面展现出优势。
引用
@article{arxiv.1611.10264,
title = {Magnetic field sensing with quantum error detection under the effect of energy relaxation},
author = {Yuichiro Matsuzaki and Simon Benjamin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.10264},
year = {2017}
}