Quantum metrology: Heisenberg limit with bound entanglement

Ł. Czekaj; A. Przysiężna; M. Horodecki; Paweł Horodecki

doi:10.1103/physreva.92.062303

Quantum metrology: Heisenberg limit with bound entanglement

Abstrakt

Quantum entanglement may provide a huge boost in the precision of parameter estimation. However, quantum metrology seems to be extremely sensitive to noise in the probe state. There is an important still open question: What type of entanglement is useful as a resource in quantum metrology? Here we raise this question in relation to entanglement distillation. We provide a counterintuitive example of a family of bound entangled states which can be used in quantum enhanced metrology with the precision advantage approaching the Heisenberg limit. This shows that so-called distillability is not necessary for quantum advantage inmetrology. Surprisingly, entanglement of the applied states is very weak, which is reflected by the lack of the so-called unlockability property. Moreover we find instances where quantum Fisher information reports the presence of entanglement where a well-known class of nonlinear entanglement witnesses (stronger than multisetting correlation Bell inequalities) does not. We have thus provided strong evidence that quantum metrology can be treated as additional operational face of multipartite entanglement, independent of two other basic operational features used in quantum information theory: nonlocality and distillability.

Cytowania

3 3

CrossRef
0

Web of Science
3 3

Scopus

Autorzy (4)

Ł. Czekaj
- Uniwersytet Gdański Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki
A. Przysiężna
- Uniwersytet Gdański Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki
M. Horodecki
- Uniwersytet Gdański Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki
Paweł Horodecki prof. dr hab.

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację

pobrano 33 razy

Wersja publikacji: Accepted albo Published Version
DOI:: Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1103/PhysRevA.92.062303
Licencja: Copyright (2015 American Physical Society)

pełna treść artykułu zobacz w serwisie zewnętrznym otwiera się w nowej karcie

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:: Publikacja w czasopiśmie
Typ:: artykuł w czasopiśmie wyróżnionym w JCR
Opublikowano w:: PHYSICAL REVIEW A nr 92, wydanie 6, strony 1 - 9,
ISSN: 2469-9926
Język:: angielski
Rok wydania:: 2015
Opis bibliograficzny:: Czekaj Ł., Przysiężna A., Horodecki M., Horodecki P.: Quantum metrology: Heisenberg limit with bound entanglement// PHYSICAL REVIEW A. -Vol. 92, iss. 6 (2015), s.1-9
DOI:: Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1103/physreva.92.062303
Weryfikacja:: Politechnika Gdańska