Compression of metrological quantum information in the presence of noise
Rattachement africain : gb, jp. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
In quantum metrology, information about unknown parameters θ = ( θ 1 , ... , θ M ) is accessed by measuring probe states ρ ̂ θ . In experimental settings where copies of ρ ̂ θ can be produced rapidly (e.g., in optics), the information-extraction bottleneck can stem from high postprocessing costs or detector saturation. In these regimes, it is desirable to compress the information encoded in ρ ̂ θ ⊗ n into m < n copies of a postselected state: ρ ̂ θ ps ⊗ m . Remarkably, recent works have shown that, in the absence of noise, compression can be lossless, for m / n arbitrarily small. Here, we fully characterize the family of filters that enable lossless compression. Further, we study the effect of noise on quantum-metrological information amplification. Motivated by experiments, we consider a popular family of filters, which we show is optimal for qubit probes. Further, we show that, for the optimal filter in this family, compression is still lossless if noise acts after the filter. However, in the presence of depolarizing noise before filtering, compression is lossy. In both cases, information extraction can be implemented significantly better than simply discarding a constant fraction of the states, even in the presence of strong noise. Published by the American Physical Society 2024
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Compression of metrological quantum information in the presence of noise
- Date Crossref
- 15/08/2024
- Éditeur
- American Physical Society (APS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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University of Cambridge Cavendish Laboratory pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Hitachi (United Kingdom) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Hitachi (Japan) pays non établi dans la noticeEntreprise
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DAMTP pays non établi dans la noticeInstitution
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Hitachi Cambridge Laboratory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
Cavendish Laboratory — University of Cambridge, Hitachi (United Kingdom) et Hitachi (Japan), avec 2 autres affiliations.
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