論文の概要: The Pauli Probability Spectrum Carries the Pure-State Quantum Fisher Metric
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.21437v2
- Date: Tue, 25 Aug 2026 06:34:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-26 14:09:33.923602
- Title: The Pauli Probability Spectrum Carries the Pure-State Quantum Fisher Metric
- Title(参考訳): パウリ確率スペクトルは純状態の量子漁獲量を持つ
- Abstract要約: 量子状態が小さなパラメータの変化にどのように反応するかは、量子臨界度、状態の区別可能性、およびメートルロジカル感度の中心である。
純粋な$N$-量子状態の任意の滑らかな族に対して、完備ラベル付きパウリ分布の古典的フィッシャー行列は、ちょうど2倍の量子フィッシャー情報行列であることを示す。
- 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: How a quantum state responds to small parameter changes is central to quantum criticality, state distinguishability, and metrological sensitivity. Pauli-string statistics provide a natural many-body representation of quantum states, but it is not evident how much of their local quantum geometry is retained by the corresponding classical probability distribution. We show that, for any smooth family of pure $N$-qubit states, the classical Fisher matrix of the complete labeled Pauli distribution is exactly twice the quantum Fisher information matrix (QFIM). The Pauli spectrum is therefore locally metric-complete, while scalar Rényi functionals retain only compressed information about its parameter-dependent motion. The same distribution has a direct physical realization: pairwise Bell measurements between corresponding sites of a state and its complex conjugate sample the Pauli spectrum and attain the full QFIM of the conjugate-pair state with a fixed transversal readout. For generic mixed states, physical Bell statistics separate from Hilbert--Schmidt-normalized squared Pauli coordinates, and we derive an exact positive decomposition of the resulting Bell-information gap. These results identify the labeled Pauli spectrum as a common statistical structure underlying many-body response, nonstabilizerness, and multiparameter quantum geometry.
- Abstract(参考訳): 量子状態が小さなパラメータの変化にどのように反応するかは、量子臨界度、状態の区別可能性、およびメートルロジカル感度の中心である。
パウリ弦統計は、量子状態の自然な多体表現を提供するが、それらの局所量子幾何が対応する古典的確率分布によってどれだけ保持されているかは明らかではない。
純粋な$N$-qubit状態の任意のスムーズな族に対して、完全ラベル付きパウリ分布の古典的フィッシャー行列は、量子フィッシャー情報行列(QFIM)のちょうど2倍であることを示す。
パウリスペクトルは局所的に距離完全であるが、スカラー・レニイ函数はそのパラメータ依存運動に関する圧縮された情報のみを保持する。
状態の対応する部位とその複素共役サンプルのペアワイズベル測定は、パウリスペクトルを計測し、固定された横方向の読み出しで共役ペア状態の完全なQFIMを得る。
一般混合状態の場合、物理ベル統計はヒルベルト-シュミット正規化二乗パウリ座標から分離され、ベル情報ギャップの正の正の分解を導出する。
これらの結果は、ラベル付きパウリスペクトルを、多体応答、非安定化器性、マルチパラメータ量子幾何学の基礎となる共通の統計構造として特定する。
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