• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

以海森堡标度精度拟合磁场梯度。

Fitting magnetic field gradient with Heisenberg-scaling accuracy.

作者信息

Zhang Yong-Liang, Wang Huan, Jing Li, Mu Liang-Zhu, Fan Heng

机构信息

School of Physics, Peking University, Beijing 100871, China.

School of Civil Engineering and Mechanics, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China.

出版信息

Sci Rep. 2014 Dec 9;4:7390. doi: 10.1038/srep07390.

DOI:10.1038/srep07390
PMID:25487218
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4260217/
Abstract

The linear function is possibly the simplest and the most used relation appearing in various areas of our world. A linear relation can be generally determined by the least square linear fitting (LSLF) method using several measured quantities depending on variables. This happens for such as detecting the gradient of a magnetic field. Here, we propose a quantum fitting scheme to estimate the magnetic field gradient with N-atom spins preparing in W state. Our scheme combines the quantum multi-parameter estimation and the least square linear fitting method to achieve the quantum Cramér-Rao bound (QCRB). We show that the estimated quantity achieves the Heisenberg-scaling accuracy. Our scheme of quantum metrology combined with data fitting provides a new method in fast high precision measurements.

摘要

线性函数可能是出现在我们世界各个领域中最简单且使用最广泛的关系。线性关系通常可以通过最小二乘线性拟合(LSLF)方法,利用几个依赖于变量的测量量来确定。例如在检测磁场梯度时就是这种情况。在此,我们提出一种量子拟合方案,用于利用制备在W态的N个原子自旋来估计磁场梯度。我们的方案将量子多参数估计与最小二乘线性拟合方法相结合,以达到量子克莱姆 - 拉奥界(QCRB)。我们表明,估计量实现了海森堡标度精度。我们的量子计量方案与数据拟合相结合,为快速高精度测量提供了一种新方法。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9845/4260217/ba8f535c017f/srep07390-f2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9845/4260217/7ab43af21422/srep07390-f1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9845/4260217/ba8f535c017f/srep07390-f2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9845/4260217/7ab43af21422/srep07390-f1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9845/4260217/ba8f535c017f/srep07390-f2.jpg

相似文献

1
Fitting magnetic field gradient with Heisenberg-scaling accuracy.以海森堡标度精度拟合磁场梯度。
Sci Rep. 2014 Dec 9;4:7390. doi: 10.1038/srep07390.
2
Toward Heisenberg scaling in non-Hermitian metrology at the quantum regime.迈向量子 regime 下非厄米计量学中的海森堡标度。
Sci Adv. 2024 May 10;10(19):eadk7616. doi: 10.1126/sciadv.adk7616.
3
Control-Enhanced Sequential Scheme for General Quantum Parameter Estimation at the Heisenberg Limit.控制增强型量子参数估计序贯方案,达到海森堡极限。
Phys Rev Lett. 2019 Jul 26;123(4):040501. doi: 10.1103/PhysRevLett.123.040501.
4
Towards the Fundamental Quantum Limit of Linear Measurements of Classical Signals.迈向经典信号线性测量的基本量子极限
Phys Rev Lett. 2017 Aug 4;119(5):050801. doi: 10.1103/PhysRevLett.119.050801. Epub 2017 Aug 2.
5
Estimation with Heisenberg-Scaling Sensitivity of a Single Parameter Distributed in an Arbitrary Linear Optical Network.基于海森堡标度灵敏度对任意线性光学网络中单个分布参数的估计
Sensors (Basel). 2022 Mar 30;22(7):2657. doi: 10.3390/s22072657.
6
Achieving Heisenberg-Scaling Precision with Projective Measurement on Single Photons.利用单光子的投影测量实现海森堡标度精度。
Phys Rev Lett. 2018 Aug 10;121(6):060506. doi: 10.1103/PhysRevLett.121.060506.
7
Interaction-based quantum metrology showing scaling beyond the Heisenberg limit.基于相互作用的量子计量学显示出超越海森堡极限的标度。
Nature. 2011 Mar 24;471(7339):486-9. doi: 10.1038/nature09778.
8
Quantum metrology in open systems: dissipative Cramér-Rao bound.开放系统中的量子计量学:耗散克拉美罗界。
Phys Rev Lett. 2014 Mar 28;112(12):120405. doi: 10.1103/PhysRevLett.112.120405. Epub 2014 Mar 26.
9
Transmission estimation at the quantum Cramér-Rao bound with macroscopic quantum light.基于宏观量子光的量子克拉美罗界下的传输估计
EPJ Quantum Technol. 2022;9(1):38. doi: 10.1140/epjqt/s40507-022-00154-x. Epub 2022 Dec 22.
10
Entanglement-free Heisenberg-limited phase estimation.无纠缠海森堡极限相位估计。
Nature. 2007 Nov 15;450(7168):393-6. doi: 10.1038/nature06257.

本文引用的文献

1
Quantum-enhanced metrology for multiple phase estimation with noise.用于多相位噪声估计的量子增强计量学。
Sci Rep. 2014 Aug 4;4:5933. doi: 10.1038/srep05933.
2
Heisenberg-limited atom clocks based on entangled qubits.基于纠缠量子位的海森堡极限原子钟。
Phys Rev Lett. 2014 May 16;112(19):190403. doi: 10.1103/PhysRevLett.112.190403. Epub 2014 May 15.
3
Time-resolved magnetic sensing with electronic spins in diamond.利用金刚石中的电子自旋进行时间分辨磁传感。
Nat Commun. 2014;5:3141. doi: 10.1038/ncomms4141.
4
Quantum enhanced multiple phase estimation.量子增强的多相估计。
Phys Rev Lett. 2013 Aug 16;111(7):070403. doi: 10.1103/PhysRevLett.111.070403. Epub 2013 Aug 15.
5
Magnetic sensitivity beyond the projection noise limit by spin squeezing.通过自旋压缩实现超出投影噪声极限的磁灵敏度。
Phys Rev Lett. 2012 Dec 21;109(25):253605. doi: 10.1103/PhysRevLett.109.253605. Epub 2012 Dec 19.
6
Quantum-enhanced optical-phase tracking.量子增强光学相位跟踪。
Science. 2012 Sep 21;337(6101):1514-7. doi: 10.1126/science.1225258.
7
Coherent sensing of a mechanical resonator with a single-spin qubit.用单自旋量子位相干感知机械谐振器。
Science. 2012 Mar 30;335(6076):1603-6. doi: 10.1126/science.1216821. Epub 2012 Feb 23.
8
Single-spin magnetometry with multipulse sensing sequences.采用多脉冲感应序列的单自旋磁强计。
Phys Rev Lett. 2011 Feb 25;106(8):080802. doi: 10.1103/PhysRevLett.106.080802. Epub 2011 Feb 24.
9
Squeezed-light optical magnetometry.压缩光光学磁强计。
Phys Rev Lett. 2010 Jul 30;105(5):053601. doi: 10.1103/PhysRevLett.105.053601. Epub 2010 Jul 29.
10
Quantum noise limited and entanglement-assisted magnetometry.量子噪声限制和纠缠辅助磁力测量。
Phys Rev Lett. 2010 Apr 2;104(13):133601. doi: 10.1103/PhysRevLett.104.133601. Epub 2010 Mar 31.