論文の概要: Quantum Fisher information of driven-dissipative systems from Keldysh path integrals

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.26462v1
• Date: Tue, 22 Sep 2026 14:14:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-24 01:05:39.687627
• Title: Quantum Fisher information of driven-dissipative systems from Keldysh path integrals
• Title（参考訳）: ケルディシュ経路積分からの駆動散逸系の量子フィッシャー情報
• Abstract要約: 駆動散逸多体量子システムは、量子強化センシングプロトコルで利用することができる。 我々は場の理論的なアプローチを採用しており、自由度の高いシステムには特に適している。
• 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: Driven-dissipative many-body quantum systems can be exploited in quantum enhanced sensing protocols. Here, non-classical correlations may allow one to reach a measurement precision that surpasses the standard quantum limit. The relevant figure of merit for assessing such quantum advantage is the quantum Fisher information (QFI). In a many-body setting its computation is challenging as it requires knowledge of the full system-environment state. Here we make use of a field-theoretical approach, which is particularly well suited for systems with many degrees of freedom. In particular, we show that the QFI can be linked to a Keldysh path-integral. This route leads to a semiclassical expression of the QFI, which is obtained through a controlled expansion in the so- called quantum fields. We benchmark the framework on three systems of increasing complexity: the driven-dissipative harmonic oscillator, the boundary time crystal - which becomes semiclassical at large system sizes - and a two-dimensional array of collectively emitting atoms. We assess in which parameter regimes the semiclassical description holds and gives access to system sizes beyond the reach of exact methods.
• Abstract（参考訳）: 駆動散逸多体量子システムは、量子強化センシングプロトコルで利用することができる。 ここでは、古典的でない相関により、標準量子限界を超える測定精度に達することができる。 このような量子的優位性を評価する上での有益な数値は、量子フィッシャー情報(QFI)である。 システム環境状態の完全な知識を必要とするため、多体状態での計算は困難である。 ここでは、多くの自由度を持つシステムに特に適した場の理論的アプローチを用いる。 特に、QFIはケルディシュ経路積分とリンク可能であることを示す。 この経路は、いわゆる量子場における制御された展開によって得られるQFIの半古典的な表現につながる。 このフレームワークは、駆動散逸型高調波発振器、境界時間結晶(大規模なシステムサイズで半古典的になる)、集合的に放出される原子の2次元配列の3つのシステムについてベンチマークする。 パラメータが半古典的記述を保持するかを評価し、正確なメソッドの範囲を超えてシステムサイズへのアクセスを与える。

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