Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Realization of Versatile and Effective Quantum Metrology Using a Single Bosonic Mode

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989592%3A15310%2F25%3A73627468" target="_blank" >RIV/61989592:15310/25:73627468 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://journals.aps.org/prxquantum/pdf/10.1103/PRXQuantum.6.010304" target="_blank" >https://journals.aps.org/prxquantum/pdf/10.1103/PRXQuantum.6.010304</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1103/PRXQuantum.6.010304" target="_blank" >10.1103/PRXQuantum.6.010304</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Realization of Versatile and Effective Quantum Metrology Using a Single Bosonic Mode

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Quantum metrology offers the potential to surpass its classical counterpart, pushing the boundaries of measurement precision toward the ultimate Heisenberg limit. This enhanced precision is normally attained by utilizing large squeezed states or multiparticle entangled quantum states, both of which are often challenging to implement and prone to decoherence in real quantum devices. In this work, we present a versatile and on-demand protocol for deterministic parameter estimation that leverages two efficient state-transfer operations on a single bosonic mode. Specifically, we demonstrate this protocol in the context of phase estimation using the superposition of coherent states in the bosonic circuit quantum electrodynamics (cQED) platform. With low average photon numbers of only up to 1.76, we achieve quantum enhanced precision approaching the Heisenberg scaling, reaching a metrological gain of 7.5(6) dB. Importantly, we show that the gain or sensitivity range can be further enhanced on the fly by tailoring the input states, with different superposition weights, based on specific system constraints. The realization of this versatile and efficient scheme affords a promising path toward practical quantum enhanced sensing, not only for bosonic cQED hardware but also readily extensible to other continuous-variable platforms.

  • Název v anglickém jazyce

    Realization of Versatile and Effective Quantum Metrology Using a Single Bosonic Mode

  • Popis výsledku anglicky

    Quantum metrology offers the potential to surpass its classical counterpart, pushing the boundaries of measurement precision toward the ultimate Heisenberg limit. This enhanced precision is normally attained by utilizing large squeezed states or multiparticle entangled quantum states, both of which are often challenging to implement and prone to decoherence in real quantum devices. In this work, we present a versatile and on-demand protocol for deterministic parameter estimation that leverages two efficient state-transfer operations on a single bosonic mode. Specifically, we demonstrate this protocol in the context of phase estimation using the superposition of coherent states in the bosonic circuit quantum electrodynamics (cQED) platform. With low average photon numbers of only up to 1.76, we achieve quantum enhanced precision approaching the Heisenberg scaling, reaching a metrological gain of 7.5(6) dB. Importantly, we show that the gain or sensitivity range can be further enhanced on the fly by tailoring the input states, with different superposition weights, based on specific system constraints. The realization of this versatile and efficient scheme affords a promising path toward practical quantum enhanced sensing, not only for bosonic cQED hardware but also readily extensible to other continuous-variable platforms.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    PRX Quantum

  • ISSN

    2691-3399

  • e-ISSN

    2691-3399

  • Svazek periodika

    6

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    15

  • Strana od-do

    "010304-1"-"010304-15"

  • Kód UT WoS článku

    001417484800001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85217265983