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有限温度における量子もつれ状態を用いたセンシング

在有限温度下使用量子纠缠态进行传感

基本信息

批准号：
19J12884
负责人：
龍田真美子
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J12884/
关键词：
量子センサ猫状態量子コヒーレンス

项目摘要

全ての一般化猫状態が量子センシングにおいて究極のスケーリングの感度を達成しうることを示した。一般化猫状態とは、シュレディンガーの猫と呼ばれるような、マクロに異なる状態の重ね合わせを、量子コヒーレンスを用いて定量的に一般化したもので、混合状態についても定義されている。幅広い状態がこれに分類され、中には、指数関数的にたくさんの状態が混合された一般化猫状態もある。マクロに異なる状態の重ね合わせの代表例として、GHZ状態という、二つのマクロに異なる状態が重ねあわされた純粋状態がある。これは理論的に扱いやすい特殊な状態で、昔からよく研究されており、量子センシングにおいて究極のスケーリングを達成しうることが知られていた。しかしながら、実際に人間が用意できる状態が必ずしもGHZ状態そのものにできるとは限らない上に、他にどのような重ね合わせ状態がセンシングで有用であるか、一般的な条件は知られていなかった。今回、ラムゼタイプのセンシング手順を前提として磁気センシングを考察した。そして、状態の詳細にかかわらず、一般化猫状態であるという条件を満たしてさえいれば、適切な方向の磁場測定の感度が、究極のスケーリングを達成することを示した。ここで言う究極のスケーリングとは、ノイズが存在しない状況においてはハイゼンベルグスケーリングという、量子力学が与える原理的限界のスケーリングであり、現実的なノイズが存在する状況については、GHZ状態について知られていた、標準量子限界とハイゼンベルクスケーリングの中間のとあるスケーリングを意味する。標準量子限界とは、古典的状態で到達しうる限界のスケーリングである。解析的に導出したスケーリングの結果だけでなく、具体系としてシリコン基板中のPドナー電子について、古典的な状態と一般化猫状態の感度の見積もりを行った。比較の結果、数値的にも一般化猫状態の優位性が確認できた。

The whole thing is to generalize the cat's appearance, and the sensitivity is very sensitive. The general status of the cat, the The size of the data is classified into categories, medium and index figures, and the data are mixed to generalize cat status. This means that the status of the GHZ is similar to that of the others, and that the status of the two units is different. In the past, there are many problems in the theory, such as the special situation, the research in the past, and the research in the past. It is necessary for people to contact each other with the intention that the GHZ should be registered, and that the registration limit should be limited, and that other information should be used to meet the requirements, and that the general conditions should be known. This time, I don't know what to do. I don't know if I'm going to make an investigation. The sensitivity is measured by the magnetic field in the cutting direction, the sensitivity is measured by the magnetic field, and the sensitivity is measured by the magnetic field. The bounds between quantum mechanics and the principles of quantum mechanics, the existence of the boundary between quantum mechanics and the principle of quantum mechanics, the existence of the boundary between quantum mechanics and the principle of quantum mechanics, the existence of the boundary between quantum mechanics and the principle of quantum mechanics, the existence of the boundary between quantum mechanics and the principle of quantum mechanics, the existence of the boundary between quantum mechanics and the principle of quantum mechanics, the existence of the disease, the state of the disease, the existence of the disease, the state of the machine, the limit of the principle of quantum mechanics. The standard quantum limit means that the information is not valid in the middle of the system. Standard quantum limit, classical state to standard quantum limit, standard quantum limit, classical state, classical state, standard quantum limit, classical state and classical state. The analysis leads to the results of the analysis, the results of the analysis, Compare the results and the number of results to generalize the cat status status and confirm the location of the cat.