論文の概要: Universal Sensitivity Bound for Thermal Quantum Dynamic Sensing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.02366v1
• Date: Tue, 02 Dec 2025 03:19:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-03 21:04:45.701614
• Title: Universal Sensitivity Bound for Thermal Quantum Dynamic Sensing
• Title（参考訳）: 熱量子ダイナミックセンシングのためのユニバーサル感度境界
• Authors: Rui Zhang, Yang Yang, Wenkui Ding, Xiaoguang Wang,
• Abstract要約: 熱プローブ状態に対する動的量子フィッシャー情報は、変換された局所発生器と熱状態に対するハミルトニアンとの間の非交換の度合いによって上界であることが示される。 この上界は、逆温度と進化時間の積の平方としてスケールする。 低温限界では、エネルギーギャップで割られた可換子の半ノルムとして表される追加の上界を確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.847010035336918
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: This work unifies the equilibrium and non-equilibrium frameworks of quantum metrology within the context of many-body systems. We investigate dynamic sensing schemes to derive an upper bound on the quantum Fisher information for probe states in thermal equilibrium with their environment. We establish that the dynamic quantum Fisher information for a thermal probe state is upper bounded by the degree of non-commutation between the transformed local generator and the Hamiltonian for the thermal state. Furthermore, we show that this upper bound scales as the square of the product of the inverse temperature and the evolution time. In the low-temperature limit, we establish an additional upper bound expressed as the seminorm of the commutator divided by the energy gap. We apply this thermal dynamic sensing scheme to various models, demonstrating that the dynamic quantum Fisher information satisfies the established upper bounds.
• Abstract（参考訳）: この研究は、多体系の文脈において量子力学の平衡と非平衡の枠組みを統一する。 熱平衡におけるプローブ状態の量子フィッシャー情報上界を導出する動的センシング手法について検討する。 熱プローブ状態に対する動的量子フィッシャー情報は、変換された局所発生器と熱状態に対するハミルトニアンとの間の非交換の度合いによって上限づけられていることを確立する。 さらに、この上限は逆温度と進化時間の積の正方形として表される。 低温限界では、エネルギーギャップで割られた可換子の半ノルムとして表される追加の上界を確立する。 この熱力学的センシングスキームを様々なモデルに適用し、動的量子フィッシャー情報が確立された上限を満たすことを示す。

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