Noisy quantum metrology with spins

Abstract

This master’s thesis focuses on quantum metrology in the presence of noise. It begins with a brief overview of classical and quantum parameter estimation theory, followed by examples of protocols that surpass classical precision limits (standard quantum limit). Finally, two noise-affected protocols — depolarization and rotation axis misspecification — are studied in greater detail.

Ce mémoire porte sur l’étude de la métrologie quantique en présence de bruit. Il commence par un bref aperçu de la théorie de l’estimation de paramètres, tant classique que quantique, avant de présenter quelques exemples de protocoles permettant de dépasser les limites classiques de précision (limite quantique standard). Enfin, deux protocoles soumis à des sources de bruit spécifiques — la dépolarisation et une mauvaise connaissance de la direction de l'axe de rotation — sont examinés plus en détail.