論文の概要: Does relativistic motion always degrade quantum Fisher information?
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.08725v1
- Date: Wed, 18 May 2022 05:07:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-12 18:19:56.520068
- Title: Does relativistic motion always degrade quantum Fisher information?
- Title（参考訳）: 相対論的運動は常に量子フィッシャー情報を劣化させるか?
- Authors: Xiaobao Liu, Jiliang Jing, Zehua Tian, and Weiping Yao
- Abstract要約: 本研究では、2レベル原子を検出器とする量子フィッシャー情報によって特徴づけられる最終的な推定精度について検討する。
一定の速度で移動する慣性検出器の場合、その量子フィッシャー情報は速度の影響を受けない。
超相対論的$(wrightarrowinfty)$の場合、検出器は依然として環境と相互作用するが、閉系であるかのように振る舞う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We investigate the ultimate estimation precision, characterized by the
quantum Fisher information, of a two-level atom as a detector which is coupled
to massless scalar field in the Minkowski vacuum. It has been shown that for an
inertial detector moving with a constant velocity, its quantum Fisher
information is completely unaffected by the velocity, however, it still decays
over time due to the decoherence caused by the interaction between the atom and
the field. In addition, for a uniformly accelerated detector ($w=0$) moving
along spatially straight line, the accelerated motion will reduce the quantum
Fisher information in the estimation of state parameters. However, when the
detector trajectory is generated by a combination of the linear accelerated
motion and a component of the four-velocity $w=dy/d\tau$, we find quite unlike
the previous results that, for the non-relativistic case $(w\ll1)$, the
acceleration could degrade the quantum Fisher information, while the
four-velocity component will suppress the degradation of the quantum Fisher
information, and thus could enhance the precision of parameters estimation.
Furthermore, in the case for ultra-relativistic velocities
$(w\rightarrow\infty)$, although the detector still interacts with the
environment, it behaves as if it were a closed system as a consequence of
relativity correction associated to the velocity, and the quantum Fisher
information in this case can be shield from the effect of the external
environment, and thus from the relativistic motion.
- Abstract（参考訳）: 我々は,ミンコフスキー真空中の無質量スカラー場と結合する検出器として,量子フィッシャー情報によって特徴づけられる究極の推定精度について検討した。
一定の速度で移動する慣性検出器の場合、その量子フィッシャー情報は速度によって完全に影響を受けないが、原子と磁場の相互作用によって生じるデコヒーレンスによって、時間とともに崩壊する。
さらに、空間的に直線に沿って移動する一様加速検出器(w=0$)に対して、加速運動は状態パラメータの推定における量子フィッシャー情報を低減する。
しかし、線形加速運動と四速度$w=dy/d\tau$の成分の組み合わせによって検出器軌道が生成される場合、非相対論的ケース$(w\ll1)$の場合、加速度は量子フィッシャー情報を劣化させ、四速度成分は量子フィッシャー情報の劣化を抑制し、パラメータ推定の精度を向上させることができるという以前の結果とはかなり異なることが分かる。
さらに、超相対論的速度$(w\rightarrow\infty)$の場合、検出器は依然として環境と相互作用するが、速度に関連する相対性補正の結果、それが閉じたシステムであるかのように振る舞う。
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