論文の概要: Non-Gaussian Dissipative Quantum Thermometry Beyond Gaussian Bounds

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.03735v1
• Date: Wed, 03 Dec 2025 12:30:43 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2025-12-04 11:58:53.847559
• Title: Non-Gaussian Dissipative Quantum Thermometry Beyond Gaussian Bounds
• Title（参考訳）: ガウス境界を超える非ガウス散逸量子温度測定
• Authors: Pritam Chattopadhyay,
• Abstract要約: 非ガウス状態を用いた温度推定のための量子フィッシャー情報(QFI)のバウンダリを確立する。 我々の結果は、非ガウス性による量子温度測定の利点を明確にするだけでなく、ノイズの多い量子技術でそれを利用するための現実的な経路も表している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: The fundamental metrological limits of temperature sensing in open quantum systems remain largely unresolved, particularly regarding the role of non-Gaussian quantum resources. In this letter, we establish analytic bounds on the quantum Fisher information (QFI) for temperature estimation using non-Gaussian states undergoing dissipative bosonic evolution. By focusing on the short-time regime governed by a time-local master equation, we derive precise scaling laws that elucidate when and how non-Gaussian probes decisively outperform Gaussian states under identical energy constraints. Our analysis uncovers a distinct linear-in-time QFI enhancement unique to Fock states, in contrast to the inherently weaker, quadratic scaling of Gaussian probes. These theoretical insights are substantiated through exact numerical simulations and mapped onto experimentally accessible platforms such as circuit QED. Our results not only clarify the quantum thermometric advantage of non-Gaussianity but also chart a realistic pathway toward harnessing it in noisy quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: 開量子系における温度感知の基本的な気象学的限界は、特に非ガウス量子資源の役割に関してほとんど未解決のままである。 本稿では,非ガウス状態の散逸ボソニック進化における温度推定のための量子フィッシャー情報(QFI)の解析的境界を確立する。 時間的局所マスター方程式によって支配される短時間の体制に焦点をあてることで、非ガウスプローブが同じエネルギー制約の下でガウス状態よりも決定的に優れている時と方法を明らかにする正確なスケーリング法則を導出する。 我々の分析では、ガウスプローブの本質的に弱く二次的なスケーリングとは対照的に、フォック状態に特有の線形時間QFI拡張が明らかにされている。 これらの理論的な洞察は、正確な数値シミュレーションによって裏付けられ、回路QEDのような実験可能なプラットフォームにマッピングされる。 我々の結果は、非ガウス性による量子温度測定の利点を明確にするだけでなく、ノイズの多い量子技術でそれを利用するための現実的な経路も表している。

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