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講演抄録/キーワード
講演名 2012-11-28 15:20
デコヒーレンス下で標準量子限界を超える磁場センサー
松崎雄一郎NTT)・サイモン ベンジャミンジョー フィッツシモンオックスフォード大
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抄録 (和) 多体エンタングルメントを用いることで、原理的には量子標準限界を超える精度での計測が可能であることが知られている。しかしながら、多体エンタングルメントはデコヒーレンスに対して脆弱であり、現実的なノイズが存在する環境下で実際に量子標準限界を超えられるかどうかは自明ではない。本講演では、多数のスピンから構成される量子磁場センサーにおいて、個々のスピンが独立に位相緩和の影響を受けている場合についての理論的解析を行った。その結果、ノイズがノンマルコフ的な振る舞いをする時間スケールでのみ磁場と相互作用させることで、多体エンタングルメントを用いた磁場センサーから量子標準限界を超える精度が得られることがわかった。このような位相緩和は多くのシステムで寿命を制限する主要な原因となっているため、我々の理論提案は極めて実用的かつ拡張
性の高い磁場センサーを構築する手法となっている。 
(英) Entangled states can potentially be used to outperform the standard
quantum limit which every classical sensor is bounded by. However,
entangled states are very susceptible to decoherence, and so it is not clear whether one can really create a superior sensor to classical technology via a quantum strategy which is subject to the effect of realistic noise. This paper presents an investigation of how a quantum sensor composed of many spins is affected by independent dephasing. We adopt general noise models including non-Markovian effects, and in these noise models the performance of the sensor depends crucially on the exposure time of the sensor to the field. We have found that, by choosing an appropriate exposure time
within non-Markovian time region, an entangled sensor does actually
beat the standard quantum limit. Since independent dephasing is one of
the most typical sources of noise in many systems,
our results suggest a practical and scalable approach to beating the standard quantum limit.
キーワード (和) 量子計測学 / / / / / / /  
(英) quantum metrology / / / / / / /  
文献情報 信学技報
資料番号  
発行日  
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 QIT  
開催期間 2012-11-27 - 2012-11-28 
開催地(和) 慶応大学 日吉キャンパス 
開催地(英) Keio Univ. Hiyoshi Campus 
テーマ(和) 量子情報, 一般 
テーマ(英) Quantum Information 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 QIT 
会議コード 2012-11-QIT 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) デコヒーレンス下で標準量子限界を超える磁場センサー 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Magnetic field sensing beyond the standard quantum limit under the effect of decoherence 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 量子計測学 / quantum metrology  
キーワード(2)(和/英) /  
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キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 松崎 雄一郎 / Yuichiro Matsuzaki / マツザキ ユウイチロウ
第1著者 所属(和/英) 日本電信電話株式会社 (略称: NTT)
NTT (略称: NTT)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) サイモン ベンジャミン / Simon Benjamin /
第2著者 所属(和/英) オックスフォード大学 (略称: オックスフォード大)
University of Oxford (略称: Oxford Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) ジョー フィッツシモン / Joe Fitzsimons /
第3著者 所属(和/英) オックスフォード大学 (略称: オックスフォード大)
University of Oxford (略称: Oxford Univ.)
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講演者
発表日時 2012-11-28 15:20:00 
発表時間 20 
申込先研究会 QIT 
資料番号  
巻番号(vol)  
号番号(no)  
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