論文の概要: Spin coherence scale: operator-ordering sensitivity beyond Heisenberg-Weyl

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.09747v1
• Date: Fri, 10 Oct 2025 18:00:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-14 18:06:29.607669
• Title: Spin coherence scale: operator-ordering sensitivity beyond Heisenberg-Weyl
• Title（参考訳）: スピンコヒーレンススケール:ハイゼンベルク・ワイルを超える作用素順序感度
• Authors: Aaron Z. Goldberg, Anaelle Hertz,
• Abstract要約: スピン系に対する量子コヒーレンス尺度としてスピンコヒーレンススケールを導入する。 この尺度は、角運動量基底における量子状態の対角外コヒーレンスを定量化する。 非古典性の証人として機能し、ヒルベルト=シュミット距離上の上下境界と古典的(スピンコヒーレント)状態の集合を提供する。
• 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 introduce the spin coherence scale as a measure of quantum coherence for spin systems, generalizing the quadrature coherence scale (QCS) previously defined for quadrature observables. This SU($2$)-invariant measure quantifies the off-diagonal coherences of a quantum state in angular momentum bases, weighted by the classical distinguishability of the superposed states. It serves as a witness of nonclassicality and provides both upper and lower bounds on the Hilbert-Schmidt distance to the set of classical (spin coherent) states. We demonstrate that many hallmark properties of the QCS carry over to the spin setting, including its links to noise susceptibility of a state and moments of quasiprobability distributions. The spin coherence scale has direct implications for quantum metrology in the guise of rotation sensing. We also generalize the framework to SU($n$) systems, identifying the unique SU($n$)-invariant depolarization channel and outlining a broad, Lie-algebraic approach to defining and characterizing the properties of coherence scale beyond harmonic oscillators.
• Abstract（参考訳）: スピンコヒーレンススケールをスピン系に対する量子コヒーレンス尺度として導入し、従来定義されていた二次観測値に対する量子コヒーレンススケール(QCS)を一般化する。 この SU($2$)-不変測度は、角運動量基底における量子状態の外部対角コヒーレンスを、重畳された状態の古典的な区別可能性によって定量化する。 非古典性の証人として機能し、ヒルベルト=シュミット距離上の上下境界と古典的(スピンコヒーレント)状態の集合を提供する。 我々はQCSの多くの目印特性がスピン設定に受け継がれ、その状態の雑音感受性と準確率分布のモーメントとのリンクを含むことを示した。 スピンコヒーレンススケールは、回転センシングの目的において量子力学に直接的な意味を持つ。 また、このフレームワークを SU($n$) 系に一般化し、一意な SU($n$)-不変偏極チャネルを同定し、調和振動子を超えてコヒーレンススケールの特性を定義し特徴付けるための広義のリー代数的アプローチを概説する。

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