論文の概要: Quantum parameter estimation of non-Hermitian systems with optimal measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.05159v3
• Date: Mon, 4 Sep 2023 08:47:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-07 11:43:01.146142
• Title: Quantum parameter estimation of non-Hermitian systems with optimal measurements
• Title（参考訳）: 最適測定による非エルミート系の量子パラメータ推定
• Authors: Xinglei Yu, Chengjie Zhang
• Abstract要約: 一般エルミート非エルミートハミルトニアンの量子パラメータ推定について検討する。 エルミートおよび非エルミートハミルトニアンの両方に適用可能な最適測定条件を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum parameter estimation with Hermitian systems has been applied in various fields, but there are relatively few results concerning non-Hermitian systems. Here, we study the quantum parameter estimation for general non-Hermitian Hamiltonians and derive an intuitive expression of quantum Fisher information (QFI) for pure states. Furthermore, we propose the condition for optimal measurements, which is applicable to both Hermitian and non-Hermitian Hamiltonians. To illustrate these results, we calculate and study the QFI of a specific $\mathcal{PT}$-symmetric non-Hermitian Hamiltonian, and give the optimal measurement. Surprisingly, we find some interesting properties of this $\mathcal{PT}$-symmetric Hamiltonian QFI, such as the mutations in QFI at EP. Moreover, we also compare the variance of estimation generated by the optimal measurement with the theoretical precision bound to verify the condition for optimal measurements we proposed.
• Abstract（参考訳）: エルミート系による量子パラメータ推定は様々な分野に適用されているが、非エルミート系に関する結果は比較的少ない。 本稿では,一般エルミート・ハミルトニアンの量子パラメータ推定について検討し,純状態に対する量子フィッシャー情報(QFI)の直感的な表現を導出する。 さらに,Hermitianと非Hermitian Hamiltonianの両方に適用可能な最適測定条件を提案する。 これらの結果を説明するために、特定の $\mathcal{pt}$-symmetric non-hermitian hamiltonian の qfi を計算・研究し、最適な測定を行う。 驚くことに、EPにおけるQFIの突然変異など、この$\mathcal{PT}$-symmetric Hamiltonian QFIの興味深い性質がいくつか見つかる。 さらに, 最適測定による推定のばらつきを理論精度と比較し, 提案する最適測定条件の検証を行った。

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