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海森堡极限区中的多参数量子计量:多次重复情景 vs. 全优化

量子物理 2022-09-16 v3

摘要

我们在两种不同范式下讨论多参数计量中的海森堡极限——一种为测量重复多次(因此 Cramér-Rao 界保证渐近可饱和),另一种为所有资源分配于单次实验实现(用极小极大方法分析)。我们研究在消耗相同总量资源时,同时测量所有参数相较于逐个估计它们的潜在优势。我们表明,一般而言,这种优势的存在性、大小及出现条件取决于所选两种范式中的哪一种。特别地,对于使用 NN 个纠缠自旋-1/21/2 的磁场传感问题,我们表明纯粹基于 Cramér-Rao 形式论的预测在此问题上可能过于悲观——极小极大方法揭示了联合测量所有参数的优越性,而 Cramér-Rao 方法则表明缺乏此种优势。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.09541,
  title  = {Multiparameter quantum metrology in the Heisenberg Limit regime: many repetition scenario vs. full optimization},
  author = {Wojciech Górecki and Rafał Demkowicz-Dobrzański},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.09541},
  year   = {2022}
}

备注

15+6 pages, 6 figures; only minor corrections compared with the previous version