We establish a quantum Fisher information (QFI) duality for distributed quantum sensor networks with local phase encoding. For any $N$-qubit probe state, where $N$ denotes the number of sensors, $F_Q(\boldsymbol{w}^\top \boldsymbolθ) + F_Q(\boldsymbol{v}^\top \boldsymbolθ) \leq N$ for all unit orthogonal sensing directions $\boldsymbol{w}$ and $\boldsymbol{v}$, with equality for all equatorial states when $N=2$ and for Greenberger--Horne--Zeilinger (GHZ) states when $N\geq 2$. Heisenberg-limited precision for direction $\boldsymbol{w}$, $F_Q(\boldsymbol{w}^\top \boldsymbolθ)=N$, saturates the bound and simultaneously forces zero QFI for all other independent directions. This can be interpreted as the condition for parameter privacy in distributed quantum sensing: attaining Heisenberg-limited precision for the sensing target renders all alternative privacy-intrusive estimations impossible.


翻译:我们建立了具有局部相位编码的分布式量子传感器网络的量子Fisher信息(QFI)对偶性。对于任意$N$量子比特探测态(其中$N$为传感器数量),对于所有单位正交传感方向$\boldsymbol{w}$和$\boldsymbol{v}$,有$F_Q(\boldsymbol{w}^\top \boldsymbolθ) + F_Q(\boldsymbol{v}^\top \boldsymbolθ) \leq N$,当$N=2$时所有赤道态取等号,当$N\geq 2$时格林伯格-霍恩-泽林格(GHZ)态取等号。方向$\boldsymbol{w}$的海森堡极限精度$F_Q(\boldsymbol{w}^\top \boldsymbolθ)=N$饱和该界限,并同时迫使所有其他独立方向的QFI为零。这可被解释为分布式量子传感中参数隐私的条件:对传感目标达到海森堡极限精度,使得所有替代性隐私侵犯估计成为不可能。

0
下载
关闭预览

相关内容

《量子信息科学与技术对国家安全的影响》最新118页
专知会员服务
26+阅读 · 2025年2月23日
《量子目标检测》182页博士论文,约克大学
专知会员服务
29+阅读 · 2023年3月22日
Seq2seq强化,Pointer Network简介
机器学习算法与Python学习
15+阅读 · 2018年12月8日
网络安全态势感知
计算机与网络安全
26+阅读 · 2018年10月14日
综述——隐私保护集合交集计算技术研究
计算机研究与发展
22+阅读 · 2017年10月24日
网络安全态势感知浅析
计算机与网络安全
18+阅读 · 2017年10月13日
论文笔记:多任务相关粒子滤波跟踪器
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2017年7月7日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员