論文の概要: Fisher information from quantum many-particle arrival time measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.21214v1
- Date: Tue, 27 May 2025 14:03:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-28 17:05:58.696028
- Title: Fisher information from quantum many-particle arrival time measurements
- Title(参考訳): 量子多粒子到着時間測定による漁業情報
- Authors: Jukka Kiukas, Andreas Ruschhaupt,
- Abstract要約: ボソニック多粒子系の量子到着時間測定過程を定式化し, 単一粒子の性質に関する統計情報を抽出する。
到着時刻列の確率分布は, 単粒子パラメータの統計的推定のパラメトリックモデルとして検討する。
空間分布には何も情報が残っていないにもかかわらず、単粒子運動量は到着時刻データから実際に特定可能である。
- 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: We formulate a quantum arrival time measurement process for a Bosonic many-particle system, with the aim of extracting statistical information on single-particle properties. The arrival time is based on a dynamical multi-particle absorption model in the Fock space, and we consider systems in coherent and incoherent mixtures of $N$-particle states. We find the resulting probability distributions for arrival time sequences, which we consider as parametric models for the statistical inference of single-particle parameters, and derive a tractable expression for the associated (classical) Fisher information. Subsequently focusing on the concrete case of the momentum parameter of a 1D particle, we consider the idealized limits of a point (Dirac delta) detector and an infinite particle system forming a spatially uniform ``beam''. We observe that even though no information remains in the spatial distribution, the single-particle momentum is indeed identifiable from the arrival time data, even in the limit of ``sparse beams'' of vanishing particle density, where we obtain simple analytical form for the Fisher information, which, interestingly, coincides with the one obtained from a hypothetical time-stationary detection model. Our results contribute to the fundamental understanding of temporal measurement data arising from quantum systems consisting of freely evolving particles.
- Abstract(参考訳): ボソニック多粒子系の量子到着時間測定過程を定式化し, 単一粒子の性質に関する統計情報を抽出する。
到着時間はフォック空間における動的多粒子吸収モデルに基づいており、N$粒子状態のコヒーレントおよび非コヒーレント混合系のシステムを考える。
本研究では, 単一粒子パラメータの統計的推定のパラメトリックモデルとして, 到達時刻列の確率分布を求め, 関連する(古典的な)フィッシャー情報に対して, 抽出可能な表現を導出する。
その後、1次元粒子の運動量パラメータの具体的な場合に着目し、点(ディラックデルタ)検出器と空間的に均一な 'beam'' を形成する無限粒子系の理想的な極限を考える。
我々は,空間分布に情報が残っていないとしても,粒子密度の「スパースビーム」の制限下であっても,到着時刻データから単一粒子運動量が同定可能であることを観察した。
この結果は、自由に進化する粒子からなる量子系から生じる時間的測定データの基本的理解に寄与する。
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