論文の概要: Stochastic Quantum Information Geometry and Speed Limits at the Trajectory Level

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.12475v1
• Date: Sun, 18 Jan 2026 16:23:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-21 22:47:22.645447
• Title: Stochastic Quantum Information Geometry and Speed Limits at the Trajectory Level
• Title（参考訳）: 軌道レベルの確率量子情報幾何学と速度限界
• Authors: Pedro B. Melo, Pedro V. Paraguassú, Sílvio M. Duarte Queirós, Fernando Iemini, Mauro Paternostro, Welles A. M. Morgado,
• Abstract要約: 条件量子漁業情報(CQFI)を導入して量子情報幾何学と熱力学のギャップを埋める 我々は,CQFIが不整合性(集団)と不整合性(基底回転)のコントリビューションを許容することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 35.18016233072556
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Standard quantum metrology relies on ensemble-averaged quantities, such as the Quantum Fisher Information (QFI), which often mask the fluctuations inherent to single-shot realizations. In this work, we bridge the gap between quantum information geometry and stochastic thermodynamics by introducing the Conditional Quantum Fisher Information (CQFI). Defined via the Symmetric Logarithmic Derivative, the CQFI generalizes the classical stochastic Fisher information to the quantum domain. We demonstrate that the CQFI admits a decomposition into incoherent (population) and coherent (basis rotation) contributions, augmented by a transient interference cross-term absent at the ensemble level. Crucially, we show that this cross-term can be negative, signaling destructive interference between classical and quantum information channels along individual trajectories. Leveraging this framework, we construct a stochastic information geometry that defines thermodynamic length and action for single quantum trajectories. Finally, we derive fundamental quantum speed limits valid at the single-trajectory level and validate our results using the quantum jump unraveling of a driven thermal qubit.
• Abstract（参考訳）: 標準的な量子メートル法は、量子フィッシャー情報(QFI)のような平均的なアンサンブル量に依存しており、これは単発実現に固有の変動を隠蔽することが多い。 本研究では,量子情報幾何学と確率的熱力学のギャップを条件量子フィッシャー情報(CQFI)によって埋める。 対称対数微分によって定義されるCQFIは、古典的確率的フィッシャー情報を量子領域に一般化する。 我々は,CQFIが不整合性(集団)と不整合性(基底回転)のコントリビューションを許容することを示す。 重要なことは、この断続的に負になりうることを示し、個々の軌道に沿った古典的情報チャネルと量子的情報チャネルの間の破壊的な干渉を示唆している。 この枠組みを応用して、熱力学的長さと1つの量子軌道に対する作用を定義する確率的情報幾何を構築する。 最後に、単軌道レベルで有効な基本量子速度制限を導出し、駆動熱量子ビットの量子ジャンプ解法を用いて結果を検証する。

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