論文の概要: Direct measurement of quantum Fisher information

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.03140v1
• Date: Fri, 5 Aug 2022 13:07:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-02 04:45:38.226348
• Title: Direct measurement of quantum Fisher information
• Title（参考訳）: 量子フィッシャー情報の直接測定
• Authors: Xingyu Zhang, Xiao-Ming Lu, Jing Liu, Wenkui Ding and Xiaoguang Wang
• Abstract要約: 断熱摂動理論では、ベリー曲率は一般化力と関係しており、量子計量テンソルはエネルギーゆらぎと結びついている。 本稿では、まず、エネルギーゆらぎと量子フィッシャー情報とのリンクを導出する代替手法を採用する。 2レベルシステムにおける断熱摂動に基づく量子フィッシャー情報の直接抽出を数値的に検証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.067521928161945
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In the adiabatic perturbation theory, Berry curvature is related to the generalized force, and the quantum metric tensor is linked with energy fluctuation. While the former is tested with numerous numerical results and experimental realizations, the latter is less considered. Quantum Fisher information, key to quantum precision measurement, is four times quantum metric tensor. It is difficult to relate the quantum Fisher information with some physical observable. One interesting candidate is square of the symmetric logarithmic derivative, which is usually tough to obtain both theoretically and experimentally. The adiabatic perturbation theory enlightens us to measure the energy fluctuation to directly extract the quantum Fisher information. In this article, we first adopt an alternative way to derive the link of energy fluctuation to the quantum Fisher information. Then we numerically testify the direct extraction of the quantum Fisher information based on adiabatic perturbation in two-level systems and simulate the experimental realization in nitrogen-vacancy center with experimentally practical parameters. Statistical models such as transverse field Ising model and Heisenberg spin chains are also discussed to compare with the analytical result and show the level crossing respectively. Our discussion will provide a new practical scheme to measure the quantum Fisher information, and will also benefit the quantum precision measurement and the understand of the quantum Fisher information.
• Abstract（参考訳）: 断熱摂動理論では、ベリー曲率は一般化された力と関連しており、量子計量テンソルはエネルギーゆらぎと結びついている。 前者は多数の数値結果と実験的な実現でテストされるが、後者は考慮されていない。 量子フィッシャー情報は、量子精度測定の鍵であり、量子計量テンソルの4倍である。 量子フィッシャー情報と物理観測量との関係は困難である。 興味深い候補の1つは対称対数微分の二乗であり、理論上および実験上の両方を得るのは通常困難である。 断熱摂動理論は、量子フィッシャー情報を直接抽出するためにエネルギーゆらぎを測定することを私たちに啓発する。 本稿では,まず,量子フィッシャー情報へのエネルギーゆらぎのリンクを導出する方法を提案する。 次に,2レベルシステムにおける断熱摂動に基づく量子フィッシャー情報の直接抽出を数値的に検証し,実験的なパラメータによる窒素空洞中心での実験的実現をシミュレートする。 また, 横磁場イジングモデルやハイゼンベルクスピンチェーンなどの統計モデルについても, 解析結果と比較し, それぞれレベル交差を示す。 我々の議論は、量子フィッシャー情報を測定するための新しい実践的スキームを提供するとともに、量子フィッシャー情報の正確な測定と理解にも役立ちます。

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