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在量子计算机上模拟例外点系统用于量子传感

量子物理 2024-01-15 v3

摘要

关于例外点(EP)在量子传感中的适用性一直存在争论。为解决此问题,我们首先探究如何在基于酉门运行的量子计算机上实验实现展现EP的非厄米不可对角化哈密顿量。为此我们提出一种基于辅助比特的方法。接着,我们展示此类哈密顿量如何用于借助量子计算机进行参数估计,并依据EP处的量子 Fisher 信息(QFIQFI)分析其性能,包括无噪声与有噪声情形。众所周知,待估参数的QFIQFI通过量子 Cramer-Rao 界与该参数的方差成反比。因此EP处QFIQFI的发散预示着传感优势。我们在云量子架构中实验演示,并借助 Puiseux 级数理论证明,此类先前被认为非发散的EP系统中的QFIQFI确实发散。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.12181,
  title  = {Simulation of exceptional-point systems on quantum computers for quantum sensing},
  author = {Chetan Waghela and Shubhrangshu Dasgupta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.12181},
  year   = {2024}
}

备注

This article may be downloaded for personal use only. Any other use requires prior permission of the author and AIP Publishing. This article appeared in (AVS Quantum Sci. 6, 014403 (2024)) and may be found at (https://doi.org/10.1116/5.0172968)