論文の概要: Quantum Fisher information as a probe for Unruh thermality
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.00277v2
- Date: Mon, 21 Feb 2022 16:13:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-09 20:47:25.449905
- Title: Quantum Fisher information as a probe for Unruh thermality
- Title（参考訳）: unruh熱性プローブとしての量子フィッシャー情報
- Authors: Jun Feng, Jing-Jun Zhang
- Abstract要約: 我々は、量子フィッシャー情報(QFI)を有効プローブとして、局所的および大域的な視点からウンルー効果の熱的性質を探索する。
ここでは、QFIタイミング検出器がその最大平衡に達すると、T_U$でのみ決定されることを示す。
また、ウンルー効果の局所的側面、すなわち検出器が同じ熱平衡に近づく異なる方法が、対応するQFIの時間進化に符号化されていることも示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.514041985867149
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A long-standing debate on Unruh effect is about its obscure thermal nature.
In this Letter, we use quantum Fisher information (QFI) as an effective probe
to explore the thermal nature of Unruh effect from both local and global
perspectives. By resolving the full dynamics of UDW detector, we find that the
QFI is a time-evolving function of detector's energy gap, Unruh temperature
$T_U$ and particularities of background field, e.g., mass and spacetime
dimensionality. We show that the asymptotic QFI whence detector arrives its
equilibrium is solely determined by $T_U$, demonstrating the global side of
Unruh thermality alluded by the KMS condition. We also show that the local side
of Unruh effect, i.e., the different ways for the detector to approach the same
thermal equilibrium, is encoded in the corresponding time-evolution of the QFI.
In particular, we find that with massless scalar background the QFI has unique
monotonicity in $n=3$ dimensional spacetime, and becomes non-monotonous for
$n\neq3$ models where a local peak value exists at early time and for finite
acceleration, indicating an enhanced precision of estimation on Unruh
temperature at a relative low acceleration can be achieved. Once the field
acquiring mass, the related QFI becomes significantly robust against the Unruh
decoherence in the sense that its local peak sustains for a very long time.
While coupling to a more massive background, the persistence can even be
strengthened and the QFI possesses a larger maximal value. Such robustness of
QFI can surely facilitate any practical quantum estimation task.
- Abstract（参考訳）: unruh効果に関する長年の議論は、その不明瞭な熱的性質についてである。
このレターでは、ローカルとグローバルの両方の観点から、ウンルー効果の熱的性質を探索する有効なプローブとして量子フィッシャー情報(QFI)を用いる。
udw検出器の完全なダイナミクスを解くことで、qfiは検出器のエネルギーギャップ、unruh温度$t_u$、背景場の特殊性、例えば質量と時空次元の時間発展関数であることが分かる。
漸近的QFI検出器が平衡に達すると、KMS条件で示されるウンルー熱のグローバルな側面を示すために、T_U$でのみ決定されることを示す。
また、ウンルー効果の局所的側面、すなわち検出器が同じ熱平衡に近づく異なる方法が、対応するQFIの時間進化に符号化されていることも示している。
特に、質量を持たないスカラー背景を持つ場合、QFI は $n=3$ 次元時空において特異な単調性を持ち、局所的なピーク値が早期に存在し、有限加速度に対して$n\neq3$モデルでは非単調となり、相対的低加速度におけるウンルー温度の推定精度が向上することを示す。
場取得質量が大きくなると、局所ピークが非常に長く持続するという意味で、関連するQFIはウンルーデコヒーレンスに対して著しく堅牢になる。
より大きな背景に結合する一方で、永続性も強化され、QFIはより大きな最大値を持つ。
このようなQFIの堅牢性は、実用的な量子推定タスクを確実に促進することができる。
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