論文の概要: Quantum correlations and metrological advantage among Unruh-DeWitt detectors in de Sitter spacetime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.07425v1
- Date: Tue, 10 Dec 2024 11:26:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-11 14:36:33.272966
- Title: Quantum correlations and metrological advantage among Unruh-DeWitt detectors in de Sitter spacetime
- Title（参考訳）: ド・シッター時空におけるウンルー・デウィット検出器の量子相関と距離論的優位性
- Authors: Samira Elghaayda, Asad Ali, M. Y. Abd-Rabbou, Mostafa Mansour, Saif Al-Kuwari,
- Abstract要約: ギボンズ・ホーキング・デコヒーレンス(GH)の存在下での量子フィッシャー情報(QFI)と局所量子不確実性(LQU)の堅牢性について検討する。
我々の結果は、相対論的量子距離論(RQM)の進歩に価値ある洞察を提供するため、QFIとLQUの管理におけるGH熱性の重要性を浮き彫りにしている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6291443816903801
- License:
- Abstract: A long-standing debate on Gibbons-Hawking (GH) decoherence centers on its unclear thermal nature. In this work, we investigate the robustness of quantum Fisher information (QFI) and local quantum uncertainty (LQU) in the presence of GH decoherence, using free-falling Unruh-DeWitt (UDW) detectors in de Sitter spacetime (dS-ST). The UDW detectors interact with a massless scalar field in dS-ST and are modeled as open quantum systems, with the field acting as the environment for which we use a master equation to describe their evolution. Our analysis investigates the roles of energy spacing, GH temperature, initial state preparation, and various de Sitter-invariant vacuum sectors on the optimization of QFI and LQU. We find that the optimal values of QFI and LQU depend on the selected de Sitter-invariant vacuum sector and increase with larger energy spacing. Our findings reveal that QFI exhibits resilience to GH decoherence, maintaining a pronounced local peak across a wider range of parameters. This robustness can be further enhanced through strategic initial state preparation and increased energy spacing, resulting in a higher maximum QFI value even under significant environmental decoherence. Our results underscore the critical role of GH thermality in governing QFI and LQU, offering valuable insights for advances in relativistic quantum metrology (RQM).
- Abstract（参考訳）: ギボンズ・ホーキング(GH)の長年にわたる議論は、その不明瞭な熱的性質に焦点を当てている。
本研究では,ド・シッター時空(dS-ST)における自由落下型ウンルー・デウィット検出器(UDW)を用いて,GHデコヒーレンスの存在下での量子フィッシャー情報(QFI)と局所量子不確実性(LQU)のロバスト性を検討した。
UDW検出器は、dS-ST内の無質量スカラー場と相互作用し、オープン量子系としてモデル化される。
解析では,QFIとLQUの最適化におけるエネルギー間隔,GH温度,初期状態調製,および様々なデシッター不変真空セクターの役割について検討した。
QFIとLQUの最適値は、選択されたデシッター不変真空セクターに依存し、より大きなエネルギー間隔で増加する。
以上の結果より,QFIはGH脱コヒーレンスに対する耐性を示し,より広い範囲の局所ピークを維持していることが明らかとなった。
このロバスト性は、戦略的初期状態の準備とエネルギー間隔の増大によってさらに強化され、大きな環境デコヒーレンスの下でも高いQFI値が得られる。
本研究は,相対論的量子距離論(RQM)の進歩に有意義な洞察を与えるとともに,QFIとLQUの管理におけるGH熱性の重要性を裏付けるものである。
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