論文の概要: Coherence-enhanced single-qubit thermometry out of equilibrium
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.14439v1
- Date: Thu, 23 May 2024 11:11:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-24 15:34:33.752938
- Title: Coherence-enhanced single-qubit thermometry out of equilibrium
- Title（参考訳）: Coherence-enhanced single-qubit thermometry out of equilibrium
- Authors: Gonçalo Frazao, Marco Pezzutto, Yasser Omar, Emmanuel Zambrini Cruzeiro, Stefano Gherardini,
- Abstract要約: 量子温度計として用いられる有限次元量子系をマルコフ入浴熱力学に接触させる。
量子フィッシャー情報によって量子化された温度計の感度は、初期状態における量子コヒーレンスによって向上していることを示す。
- 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: The metrological limits of thermometry operated in nonequilibrium dynamical regimes are analyzed. We consider a finite-dimensional quantum system, employed as a quantum thermometer, in contact with a thermal bath inducing Markovian thermalization dynamics. The quantum thermometer is initialized in a generic quantum state, possibly including quantum coherence w.r.t. the Hamiltonian basis. We prove that the sensitivity of the thermometer, quantified by the quantum Fisher information, is enhanced by the quantum coherence in its initial state. We analytically show this in the specific case of qubit thermometers for which the maximization of the quantum Fisher information occurs at a finite time during the transient of the thermalization dynamics. Such a finite-time sensitivity enhancement can be better than the sensitivity that is achieved asymptotically.
- Abstract（参考訳）: 非平衡力学系における温度測定の気象限界を解析した。
量子温度計として用いられる有限次元量子系をマルコフ熱化力学を誘導する熱浴に接触させる。
量子温度計は、おそらくハミルトニアン基底の量子コヒーレンスを含む一般的な量子状態で初期化される。
量子フィッシャー情報によって量子化された温度計の感度は、初期状態における量子コヒーレンスによって向上していることを示す。
我々は、量子フィッシャー情報の最大化が熱化ダイナミクスの過渡期において有限時間に起こるキュービット温度計の特定の場合において、これを解析的に示す。
このような有限時間感度増強は漸近的に達成される感度よりも優れている。
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