論文の概要: Quantum Thermometry of External Phonon Reservoirs in Driven Open Quantum Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.14855v1
• Date: Thu, 16 Apr 2026 10:42:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-17 21:29:31.845688
• Title: Quantum Thermometry of External Phonon Reservoirs in Driven Open Quantum Systems
• Title（参考訳）: 駆動型オープン量子システムにおける外部フォノン貯留層の量子温度測定
• Authors: Yildiz Berk Ates,
• Abstract要約: 音素フォノン環境に結合したコヒーレント駆動2レベル量子系の非単調温度感度について検討した。 一元的なポラロン変換を用いることで、標準的な弱結合近似を超えるフォノン誘起の正規化効果を説明できる。
• 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 investigate the non-monotonic temperature sensitivity of a coherently driven two-level quantum system coupled to an Ohmic phonon environment. By employing a unitary polaron transformation, we account for phonon-induced renormalization effects that go beyond the standard weak-coupling approximations. Our analysis reveals that the Quantum Fisher Information (QFI) exhibits a prominent peak at an intermediate system-environment coupling strength, identifying an optimal regime for thermal sensing. This behavior emerges from a fundamental competition between environment-induced dissipation enhancement and the exponential suppression of system parameters due to phonon dressing. We demonstrate that while thermometric precision vanishes in both the ultra-weak and strong coupling limits, a properly tuned nonequilibrium steady state can significantly enhance sensitivity. These results suggest that environmental interactions, often viewed as detrimental decoherence sources, can be engineered as a resource to optimize the performance of solid-state quantum thermometers.
• Abstract（参考訳）: 音素フォノン環境に結合したコヒーレント駆動2レベル量子系の非単調温度感度について検討した。 一元的なポラロン変換を用いることで、標準的な弱結合近似を超えるフォノン誘起の正規化効果を説明できる。 解析の結果,Quantum Fisher Information (QFI) は中間系環境結合強度で顕著なピークを示し,温度センサの最適条件を特定した。 この挙動は、環境誘起散逸促進とフォノンドレッシングによるシステムパラメータの指数的抑制の根本的な競合から生じる。 温度測定精度は超弱および強い結合限界の両方で消失するが、適切に調整された非平衡定常状態は感度を著しく向上させることができる。 これらの結果は、しばしば有害なデコヒーレンス源と見なされる環境相互作用を、固体量子温度計の性能を最適化するための資源として設計することができることを示唆している。

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