論文の概要: Hermitian vs non-Hermitian quantum thermometry

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.10840v1
• Date: Sat, 13 Sep 2025 15:02:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-16 17:26:22.806096
• Title: Hermitian vs non-Hermitian quantum thermometry
• Title（参考訳）: エルミート対非エルミート量子温度測定
• Authors: Anass Hminat, Abdallah Slaoui, Rachid Ahl Laamara, Mourad Telmini,
• Abstract要約: 本研究では, 周囲環境の温度を異なる対称性で推定するための有効なメカニズムとして, 量子ビットの劣化力学について検討する。 この結果から, 量子ビットの劣化力学と環境のオーミック特性との複雑な相互作用から, 最適推定が生じることが明らかとなった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: We investigate the dephasing dynamics of a qubit as an effective mechanism for estimating the temperature of its surrounding environment for different symmetrizes. Our approach is fundamentally quantum, leveraging the qubit's susceptibility to decoherence without necessitating thermal equilibrium with the system under study. We also examine how symmetry properties affect the accuracy of information retrieval and the robustness of quantum information storage in such systems, highlighting their potential advantages in mitigating decoherence effects. The optimization of quantum Fisher information is performed with respect to both the interaction duration and the environmental temperature, focusing on Ohmic-like spectral density environments. Furthermore, we explicitly identify the optimal qubit measurement that attains the quantum Cramer-Rao bound for precision. Our findings reveal that optimal estimation arises from a complex interplay between the qubit's dephasing dynamics and the Ohmic characteristics of the environment with a particular focus on non-Hermitian systems that exhibit enhanced resilience to decoherence. Notably, optimal estimation does not occur when the qubit reaches a stationary state nor under conditions of complete dephasing.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 周囲環境の温度を異なる対称性で推定するための有効なメカニズムとして, 量子ビットの劣化力学について検討する。 我々のアプローチは基本的に量子的であり、研究中のシステムと熱平衡を必要とせず、量子ビットの脱コヒーレンスへの感受性を活用する。 また,これらのシステムにおいて,対称性特性が情報検索の精度および量子情報記憶の堅牢性にどのように影響するかを考察し,デコヒーレンス効果の緩和における潜在的な利点を明らかにする。 量子フィッシャー情報の最適化は、相互作用時間と環境温度の両方に関して行われ、オオミックのようなスペクトル密度環境に焦点を当てている。 さらに,量子クレーマー・ラオの精度を測る最適量子ビットの測定値も明らかにする。 本研究の結果から, 量子ビットの強調力学と環境のオーミック特性との複雑な相互作用から最適な推定が得られ, 非エルミート系では非コヒーレンスに対するレジリエンスが向上することが示唆された。 特に、量子ビットが定常状態に達するときや完全な退化条件下では最適な推定は起こらない。

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