Maximizing information obtainable by quantum sensors with the Quantum Zeno Effect

Autores
Zwick, Analía Elizabeth; Ronchi, Bruno; Alvarez, Gonzalo Agustin
Año de publicación
2021
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
Quantum estimation theory can be exploited to use quantum systems as measurement devices. Wehave recently demonstrated that proper quantum dynamical control on a quantum sensor makes moreefficient the estimation of the parameters that characterize its environment at the molecular ornanometric scales [1-4]. We here consider a 1/2-spin as a magnetic field sensor, subjected to periodicprojective measurements. Projective measurements serve as a control tool, which turns a coherentoscillating evolution into an exponential decaying evolution, where the information of the coherent field isthen codified into the decay rate, instead of the oscillation frequency. We demonstrate with quantuminformation theory that when an off-resonance alternating magnetic field is probed, the projectiveevolution magnifies information on the magnetic field's strength [5]. We define the parameter regimeswhere this inference protocol outperforms the free evolution of the sensor. We show applications of themethod for determining molecular structures with quantum sensors.
Fil: Zwick, Analía Elizabeth. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; Argentina
Fil: Ronchi, Bruno. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina
Fil: Alvarez, Gonzalo Agustin. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina
106° Reunión de la Asociación Física Argentina
Cordoba
Argentina
Asociación Física Argentina
Materia
quantum sensing
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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