論文の概要: Quantum estimation of acceleration and temperature in open quantum
system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.13389v1
- Date: Mon, 27 Jul 2020 09:11:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-08 02:47:16.951711
- Title: Quantum estimation of acceleration and temperature in open quantum
system
- Title（参考訳）: 開量子系における加速と温度の量子推定
- Authors: Zixu Zhao, Qiyuan Pan, Jiliang Jing
- Abstract要約: 我々は、与えられた環境と相互作用する検出器として、2レベル原子の進化を研究する。
ミンコフスキー真空中の無質量スカラー場に結合した一様加速二層原子に対して、加速の量子フィッシャー情報(QFI)のピーク値が存在する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6881346757176978
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In an open quantum system, we study the evolution of a two-level atom as a
detector which interacts with given environments. For a uniformly accelerated
two-level atom coupled to a massless scalar field in the Minkowski vacuum, when
it evolves for a certain time, we find that there exists a peak value for the
quantum Fisher information (QFI) of acceleration, which indicates that the
optimal precision of estimation is achieved when choosing an appropriate
acceleration $a$. QFI has different behaviors for different initial state
parameters $\theta$ of the atom, displaying periodicity. However, the
periodicity fades away with the evolution of time, which means that the initial
state cannot affect the later stable quantum state. Furthermore, adding a
boundary, we observe that the peak value of QFI increases when the atom is
close to the boundary, which shows that QFI is protected by the boundary. Here,
QFI fluctuates, and there may exist two peak values with a certain moment,
which expands the detection range of the acceleration. Therefore, we can
enhance the estimation precision of acceleration by choosing an appropriate
position and acceleration $a$. The periodicity of QFI with respect to the
initial state parameter $\theta$ lasts a longer time than the previous
unbounded case, which indicates that the initial state is protected by the
boundary. Finally, for a thermal bath with a boundary, QFI of temperature has
no more than one peak value with a certain moment, which is different from QFI
of acceleration with a boundary. The periodicity also lasts a longer time than
unbounded case, which shows the initial quantum state of the atom is protected
by the boundary for two cases.
- Abstract（参考訳）: オープン量子システムでは、与えられた環境と相互作用する検出器としての2レベル原子の進化を研究する。
ミンコフスキー真空中の無質量スカラー場に結合した均一に加速された2レベル原子について、それが一定時間進化すると、加速の量子フィッシャー情報(QFI)のピーク値が存在し、適切な加速度a$を選択すると推定の最適精度が達成されることを示す。
QFIは、異なる初期状態パラメータに対して異なる振る舞いを持ち、周期性を示す。
しかし、周期性は時間の進化とともに消失するので、初期状態は後の安定量子状態には影響しない。
さらに、境界を加えると、原子が境界に近いときにQFIのピーク値が増加し、QFIが境界によって保護されることを示す。
ここでqfiは変動し、特定のモーメントを持つ2つのピーク値が存在し、加速度の検出範囲を広げる。
したがって,適切な位置と加速度を選択すれば,加速度推定精度が向上する。
初期状態パラメータ $\theta$ に対する QFI の周期性は、初期状態が境界によって保護されていることを示す前の未有界ケースよりも長い時間持続する。
最後に、境界のある熱浴の場合、温度のQFIは特定のモーメントを持つピーク値が1つ以上なく、境界を持つ加速度のQFIとは異なる。
周期性はまた、原子の初期量子状態が境界によって2つのケースで保護されていることを示す非有界の場合よりも長い時間持続する。
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