論文の概要: Temperature encoding rates of two-level probes in de Sitter spacetime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.15607v2
- Date: Wed, 19 Aug 2026 10:02:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-20 13:35:39.156442
- Title: Temperature encoding rates of two-level probes in de Sitter spacetime
- Title（参考訳）: ド・ジッター時空における2レベルプローブの温度符号化速度
- Abstract要約: 我々は、温度パラメータを一定全プローブ時間で推定する精度を特徴付ける温度符号化率を定量化する。
自由落下オブザーバから有限距離離れた静止プローブでは、固有のギボンズ-ホーキング温度と位置依存のウンルー温度の両方がプローブ状態に符号化される。
宇宙の地平線から比較的離れた位置にあるプローブであっても,必要な全プローブ時間と対応するプローブ数が実験で実現可能であることがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3475585151968528
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We investigate the temperature encoding process of two-level probes in de Sitter spacetime within the framework of open quantum systems. From a quantum-metrological perspective, we quantify the temperature encoding rate, which characterizes the precision of estimating a temperature parameter with a fixed total probe time. The maximal encoding rate is obtained by optimizing the initial state, evolution time, and measurement basis of each probe. For a static probe separated by a finite distance from a freely falling observer, both the intrinsic Gibbons--Hawking temperature and the position-dependent Unruh temperature are encoded in the probe state. We find that the encoding rate of the effective temperature is equal to the sum of the encoding rates of the intrinsic temperature and the Unruh temperature associated with the probe's inherent acceleration. Interestingly, when the intrinsic temperature is sufficiently small, the encoding rate of the intrinsic temperature initially increases with the Unruh temperature, reaches a maximum, and then decreases to zero. Thus, a nonzero inherent acceleration does not necessarily suppress the encoding of the intrinsic temperature. Instead, there exists an optimal inherent acceleration at which its encoding rate is maximized. Furthermore, we investigate the encoding rate of the Unruh temperature and the minimum total probe time required to estimate it with sufficient precision as functions of the separation distance. We find that the required total probe time and the corresponding number of probes remain experimentally feasible even when the probes are located relatively far from the cosmological horizon, with a radial position as large as $0.1$ times the horizon radius.
- Abstract（参考訳）: オープン量子系の枠組みにおけるド・ジッター時空における2レベルプローブの温度符号化過程について検討する。
量子力学の観点から、温度パラメータを固定された全プローブ時間で推定する精度を特徴付ける温度符号化率を定量化する。
各プローブの初期状態、進化時間、測定基準を最適化し、最大符号化率を得る。
自由落下オブザーバから有限距離離れた静止プローブでは、固有のギボンズ-ホーキング温度と位置依存のウンルー温度の両方がプローブ状態に符号化される。
実効温度の符号化速度は、固有温度の符号化速度と、プローブの固有加速度に付随するウンルー温度のエンコーディング速度の和に等しいことがわかった。
興味深いことに、内在温度が十分に小さいと、内在温度の符号化速度は、最初はウンルー温度とともに増加し、最大に達し、その後0に低下する。
したがって、非ゼロ固有加速は内在温度の符号化を必ずしも抑制しない。
その代わりに、符号化速度を最大化する最適な固有加速度が存在する。
さらに,分離距離の関数として十分な精度で推定するために必要なUnruh温度の符号化速度と最小トータルプローブ時間について検討した。
宇宙空間の地平線から相対的に離れた位置にあるプローブであっても、必要な全プローブ時間と対応するプローブ数が実験可能であり、半径位置は地平線半径の0.1$倍であることがわかった。
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