論文の概要: Kicking Quantum Fisher Information out of Equilibrium

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.21905v1
• Date: Thu, 27 Mar 2025 18:30:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-31 15:31:19.855332
• Title: Kicking Quantum Fisher Information out of Equilibrium
• Title（参考訳）: 平衡から量子フィッシャー情報を取り出す
• Authors: Florent Ferro, Maurizio Fagotti,
• Abstract要約: 量子フィッシャー情報(Quantum Fisher Information)は、量子気象学から凝縮物質物理学まで幅広い応用分野を持つユビキタス量である。 ゼロ温度秩序相を持つ量子スピン鎖のQFIを増幅する自然な機構を明らかにする。 熱力学限界における大域的クエンチ後の量子フィッシャー情報の挙動を再検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Quantum Fisher Information (QFI) is a ubiquitous quantity with applications ranging from quantum metrology and resource theories to condensed matter physics. In equilibrium local quantum many-body systems, the QFI of a subsystem with respect to an extensive observable is typically proportional to the subsystem's volume. Specifically, in large subsystems at equilibrium, the QFI per unit volume squared becomes negligible. We reveal a natural mechanism that amplifies the QFI in a quantum spin chain with a zero-temperature ordered phase. At zero or sufficiently low temperatures, a transient localized perturbation enhances the QFI, causing it to scale quadratically with the subsystem's length. Furthermore, this enhancement can be controlled through more general localized kicking protocols. We also revisit the behavior of the quantum Fisher information after a global quench in the thermodynamic limit, focusing on the generation of localized -- confined within compact subsystems -- multipartite entanglement. We show that the density of localized multipartite entanglement approaches zero at late times, but there is an optimal time frame proportional to the length in which subsystems fall into macroscopic quantum states. We test our predictions against numerical data obtained using a novel technique, based on a remarkable identity between quantum Fisher information and Wigner-Yanase-Dyson skew information, that allows one to compute the quantum Fisher information with respect to the order parameter in noninteracting spin chains.
• Abstract（参考訳）: 量子フィッシャー情報(Quantum Fisher Information、QFI)は、量子気象学や資源理論から凝縮物質物理学まで幅広い応用分野を持つユビキタスな量である。 平衡局所量子多体系では、広範な可観測性に対するサブシステムのQFIは、通常、サブシステムの体積に比例する。 具体的には、平衡状態にある大きなサブシステムでは、単位体積2乗当たりのQFIは無視される。 ゼロ温度秩序相を持つ量子スピン鎖のQFIを増幅する自然な機構を明らかにする。 温度が0または十分に低い場合、過渡的な局所摂動はQFIを増強し、サブシステムの長さと2次にスケールする。 さらに、この強化はより一般的なローカライズされたキックプロトコルによって制御できる。 また、熱力学限界における大域的クエンチ後の量子フィッシャー情報の挙動を再考し、局所化 - コンパクトなサブシステムに閉じ込められた - マルチパーティの絡み合いの生成に焦点を当てた。 局所化された多重粒子の絡み合いの密度は遅くともゼロに近づくが、サブシステムがマクロ量子状態に陥る長さに比例する最適な時間枠が存在する。 我々は,量子フィッシャー情報とWigner-Yanase-Dysonスキュー情報との顕著な同一性に基づいて,新しい手法を用いて得られた数値データに対して,非相互作用スピンチェーンの順序パラメータに関する量子フィッシャー情報を計算することができることを示す。

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