論文の概要: Interplay Between Quantum Coherence and Multiparameter Quantum Estimation in Graphene

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.05661v1
• Date: Mon, 06 Jul 2026 22:06:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-08 21:24:51.335497
• Title: Interplay Between Quantum Coherence and Multiparameter Quantum Estimation in Graphene
• Title（参考訳）: グラフェンにおける量子コヒーレンスとマルチパラメータ量子推定の相互作用
• Abstract要約: グラフェン系における温度$T$と波動ベクトル$k_x$の2つの物理パラメータの推定に焦点をあてる。 これらの変動が量子コヒーレンスと達成可能な距離論的精度の両方にどのように影響するかを分析する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this work, we investigate the relationship between quantum coherence and multiparameter quantum estimation in a graphene-based system. We focus on the estimation of two relevant physical parameters, namely the temperature $T$ and the wave vector $k_x$, and analyze how their variations affect both quantum coherence and the achievable metrological precision. The minimum variances associated with the estimation process are evaluated through the quantum Cramér--Rao bound within both simultaneous and independent estimation schemes. Our results show that quantum coherence is enhanced in the low-temperature regime and around $k_x=0$, while it decreases progressively as either the temperature or the wave vector increases. However, the regions where coherence is maximal do not necessarily coincide with those of optimal estimation precision. In particular, the variance associated with temperature estimation exhibits a divergent behavior near $T=0$, indicating that the system becomes weakly sensitive to small temperature variations in this regime. By contrast, the estimation of the wave vector $k_x$ is more directly related to the coherence properties of the system, with improved precision obtained near $k_x=0$. Furthermore, we introduce the ratio $Γ$ to compare the total variances obtained from the independent and simultaneous estimation schemes. This quantity provides a useful measure of the relative difference between the two strategies when the parameters are estimated separately or jointly.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,グラフェン系における量子コヒーレンスとマルチパラメータ量子推定の関係について検討する。 我々は、温度$T$と波動ベクトル$k_x$の2つの関連する物理パラメータの推定に焦点をあて、それらの変動が量子コヒーレンスと達成可能な距離論的精度の両方にどのように影響するかを分析する。 推定過程に関連する最小分散は、同時推定スキームと独立推定スキームの両方において量子クラメル-ラオ境界によって評価される。 その結果,低温条件下では量子コヒーレンスが向上し,温度や波動ベクトルが増加するにつれて徐々に減少することが明らかとなった。 しかし、コヒーレンスを最大とする領域は必ずしも最適な推定精度の領域と一致しない。 特に、温度推定に伴う分散は、T=0$付近で発散挙動を示し、この状態の小さな温度変動に弱く敏感になることを示す。 対照的に、波動ベクトル $k_x$ の推定は系のコヒーレンス特性と直接的に関係しており、$k_x=0$ に近い精度が向上している。 さらに、独立および同時推定スキームから得られた全分散を比較するために、この比が$$$であることを示す。 この量は、パラメータを別々にまたは共同で見積もる場合の2つの戦略間の相対的な差の有用な尺度を提供する。

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