論文の概要: Multiparameter quantum estimation with a uniformly accelerated Unruh-DeWitt detector
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.02689v1
- Date: Tue, 06 Jan 2026 03:48:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-07 17:02:12.792061
- Title: Multiparameter quantum estimation with a uniformly accelerated Unruh-DeWitt detector
- Title（参考訳）: 均一加速Unruh-DeWitt検出器を用いたマルチパラメータ量子推定
- Authors: Shoukang Chang, Yashu Yang, Wei Ye, Yawen Tang, Hui Cao, Huan Zhang, Zunlue Zhu, Shaoming Fei, Xingdong Zhao,
- Abstract要約: 本研究では,Unruh-DeWitt検出器を有界およびミンコフスキー真空の真空スカラー場に結合させた一様加速検出器について検討した。
量子クラメロ-ラオ境界は初期位相と重みパラメータを含む推定に対して厳密な誤差を与えることができない。
境界の場合、境界の導入は、ホレボ・クラメル・ラオ境界と長岡境界の両方の値が体系的に減少するのを観察する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.787190061842821
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The uniformly accelerated Unruh-DeWitt detector serves as a fundamental model in relativistic quantum metrology. While previous studies have mainly concentrated on single-parameter estimation via quantum Cramér-Rao bound, the multi-parameter case remains significantly underexplored. In this paper, we investigate the multiparameter estimation for a uniformly accelerated Unruh-DeWitt detector coupled to a vacuum scalar field in both bounded and unbounded Minkowski vacuum. Our analysis reveals that quantum Cramér-Rao bound fails to provide a tight error bound for the two-parameter estimation involving the initial phase and weight parameters. For this reason, we numerically compute two tighter error bounds, Holevo Cramér-Rao bound and Nagaoka bound, based on a semidefinite program. Notably, our results demonstrate that Nagaoka bound yields the tightest error bound among all the considered error bounds, consistent with the general hierarchy of multiparameter quantum estimation. In the case with a boundary, we observe the introduction of boundary systematically reduces the values of both Holevo Cramér-Rao bound and Nagaoka bound, indicating an improvement on the attainable estimation precision. These results offer valuable insights on and practical guidance for advancing multiparameter estimation in relativistic context.
- Abstract（参考訳）: 均一に加速されたUnruh-DeWitt検出器は相対論的量子力学の基本モデルとして機能する。
これまでの研究では、量子クラメル・ラオ境界による単一パラメータの推定に主に集中していたが、マルチパラメータのケースは明らかに過小評価されている。
本稿では,Unruh-DeWitt検出器の多パラメータ推定を,有界および非有界のミンコフスキー真空中における真空スカラー場に結合して検討する。
解析の結果,量子クラメロ-ラオ境界は初期位相と重みパラメータを含む2パラメータ推定に対して厳密な誤差を与えることができないことがわかった。
このため,半定値プログラムに基づいて,Holevo Cramér-Rao 境界と Nagaoka 境界という,より厳密な2つの誤差境界を数値計算する。
特に, 長岡境界は, 多パラメータ量子推定の一般的な階層構造と整合して, 検討された全ての誤差境界の中で最も厳密な誤差を生じることを示した。
境界の場合,ハレボ・クラメル・ラオ境界と長岡境界の両方の値が体系的に減少し,到達可能な推定精度が向上することを示す。
これらの結果は,相対論的文脈下でのマルチパラメータ推定を推し進めるための貴重な洞察と実践的ガイダンスを提供する。
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