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Fourier-transform quantum phase estimation with quantum phase noise

机译：具有量子相位噪声的傅里叶变换量子相位估计

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For the fundamental task of estimating a phase on an arbitrary quantum process.a variant of Fourier-based quantum phase estimation is devised.which uses a probing signal of multiple entangled qubits.For simple practical implementation.each probing qubit can be applied and measured separately.When the qubits are optimally entangled.the Heisenberg enhanced scaling of the estimation efficiency is obtained.The phase estimation protocol can be applied equally in the presence of quantum phase noise.This enables us to investigate the impact of a generic quantum phase noise on the performance of the Fourier-based phase estimation.Especially it reveals that the strategy found optimal with no noise.gradually loses its optimality as the noise increases.Also.in contrast to the noise-free situation.with noise the presence of entanglement is no longer uniformly beneficial to estimation; there exists an optimal amount of entanglement to maximize the efficiency and above which it becomes detrimental.The results contribute to better knowledge of quantum noise and entanglement for quantum signal and information processing.
机译：为了估算任意量子过程中的相位这一基本任务，设计了一种基于傅立叶的量子相位估算的变体，它使用多个纠缠量子位的探测信号。为了简单实际实现，可以分别应用和测量每个探测量子位当量子位被最佳纠缠时，获得了Heisenberg增强的估计效率标度。相位估计协议可以在存在量子相位噪声的情况下同等地应用，这使我们能够研究通用量子相位噪声对量子相位噪声的影响。尤其是它揭示了该策略在无噪声的情况下找到了最优策略，随着噪声的增加逐渐失去了最优性，并且与无噪声的情况相反，在有噪声的情况下不再存在纠缠一致有利于估计;存在一个最佳数量的纠缠以最大化效率，超过此数量则变得有害。结果有助于更好地了解量子噪声以及量子信号和信息处理的纠缠。

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