Quantum Fisher information as the measure of Gaussian quantum correlation: Role in quantum metrology
我们引入了一种基于量子费舍尔信息的高斯量子关联测度。对于二分高斯态,由于其中一方的局域幺正演化而产生的最小量子费舍尔信息可靠地量化了量子关联。在量子精密测量中,这种测量方法成为研究量子相关性在设定测量精度中所起作用的工具。特别是,可以更深入地了解量子相关性如何有助于提高测量精度。我们的分析表明,不仅纠缠,而且量子关联起着重要的作用,以提高双精度。在揭示量子关联的基本机制的基础上,我们指出,在量子精密测量中,即使在没有纠缠的情况下,量子关联也可以作为突破标准量子极限和达到海森堡极限的资源。
2014-06-19 quant-ph
Fisher information analysis on post-selection involved quantum precision measurements using optical coherent states
本文通过Fisher信息分析证明,使用光学相干态作为仪表的弱值放大测量可优于传统测量,且后选择策略能使相干态混合体超越纯相干态并实现海森堡甚至超海森堡标度精度。
2022-01-31 quant-ph
Detecting Quantum and Classical Phase Transitions via Unsupervised Machine Learning of the Fisher Information Metric
提出无监督机器学习方法ClassiFIM,通过有限样本估计Fisher信息度量(FIM),在缺少序参量下可靠检测量子和经典相变,且仅需经典测量且训练数据需求更少。
2024-08-26 quant-ph
Enhancing the estimation precision of an unknown phase shift in multipartite Glauber coherent states via skew information correlations and local quantum Fisher information
局域量子不确定性(LQU)和局域量子费舍尔信息(LQFI)是两种用来捕捉多体量子系统中纯量子关联的工具。本文研究了包含GHZ(Greenberger-Horne-Zeilinger)态和Werner态的多体Glauber相干态的量子数。我们在孤立系中对LQFI和LQU进行了比较研究。此外,通过使用Kraus算子表示,我们研究了这些量化器在退相信道上的行为,以研究它们在退相干效应下的性能。此外,还研究了这两个量词对退相干效应的鲁棒性。我们进一步研究了涉及多体Glauber相干态的情况,以决定探测态作为量子估计协议资源的灵敏度。
2022-03-22 quant-ph
High-precision estimation of the parameters in the reservoir via the two-level system
提出了一种利用二能级原子系统高精度估计系统参数、环境参数、失谐量、温度和压缩强度的方案。利用量子费舍尔信息估计压缩强度还未见报道。通过计算量子费舍尔信息和保真度,发现纠缠态和最佳叠加态有利于单比特探测的参数估计。通过双量子位探针可以提高原子初态和终态之间的保真度。此外,当估计失谐或温度时,出现量子费舍尔信息返回的现象。我们的工作为精密测量技术和量子信息处理提供了基础。
2021-05-06 quant-ph
Maximal Quantum Fisher Information for Mixed States
我们研究了么正动力学的量子精密测量。给出了从任意混合态出发的最优幺正态制备和相应的最优测量精度的解析解。这是一个严格的推广已知的最佳初始状态和测量精度上界的结果,只能饱和,如果纯状态。特别是,我们提供了一个概括的混合状态的测量精度的上限随时间变化的哈密顿量,可以饱和的最佳哈密顿控制。这些结果揭示了混合态在量子精密测量中的全部潜力。
2019-12-27 quant-ph
Noisy Metrology: A saturable lower bound on quantum Fisher information
为了保证精度,更准确地判断Cramér-Rao界的真值及其标度行为,引入了一个估计精度的上界(相当于量子费舍尔信息的下界).不同于以前在文献中介绍的界限,上限是饱和的,并产生一个实际的指导,估计参数,通过准备最佳的初始状态和最佳的测量。该界是基于底层动力学和它的计算是简单的,只需要负责编码参数的量子映射的矩阵表示。这使我们能够将该约束应用于开放量子系统,其动力学由半群或非半群映射描述。通过三个主要算例验证了该方法的可靠性和有效性。
2017-04-18 quant-ph
Quantum Fisher Information With General Quantum Coherence in multi-dimensional quantum systems
该研究针对多维量子系统,提出广义量子相干性(GQC)概念以表征量子相干性与哈密顿量本征能量,发现其与量子Fisher信息(QFI)存在严格平方关系,为提升量子参数估计精度提供指导。
2025-10-29 quant-ph
Quantum Metrology: Extended Convexity of Quantum Fisher Information
本文证明了混合态的量子费舍尔信息在给定凸分解下的一个推广凸性。这个凸性引入了一个有两部分的界:i.与对分解有贡献的状态的概率分布的Fisher信息相关联的经典部分,以及ii.由该分解中的状态的平均量子费舍尔信息给出的量子部分。接下来,我们使用对称对数导数的非Hermitian扩展,以获得另一个上界的量子费舍尔信息,这使得能够导出一个封闭的形式,一个相当普遍的一类系统动力学的动力学半群。我们结合我们的两个上限一起在一个通用的(开放系统)计量框架,其中的动态描述的量子信道,并推导出最终的精度限制量子精密测量。我们通过两个例子来说明我们的结果及其应用,在那里我们还演示了扩展凸性如何允许跟踪量子和经典行为之间的过渡,以获得估计精度。
2014-11-13 quant-ph
Quantum Fisher information matrix in Heisenberg XY model
量子费舍尔信息矩阵为我们提供了一个工具,在任何多参数估计协议,通过量子Cramér-Rao界确定精度。在这项工作中,我们研究了同时和个人的估计策略,使用密度矩阵矢量化方法。考虑了两种特殊的海森堡$XY$模型。第一个是各向异性$XY$模型,其中温度$T$和各向异性参数$γ$被估计。第二种情况涉及各向同性的$XY$模型提交给外部磁场$B$,其中温度和磁场的估计。我们的研究结果表明,在多参数估计过程中,多参数的同时策略总是有利的,并且可以提供比单个策略更好的精度。
2019-04-16 quant-ph
Direct measurement of quantum Fisher information
在绝热微扰理论中,Berry曲率与广义力有关,量子度规张量与能量涨落有关。虽然前者是测试与众多的数值结果和实验实现,后者是考虑较少。量子费舍尔信息是四倍量子度规张量,是量子精确测量的关键。很难把量子费舍尔信息与某些物理可观测量联系起来。一个有趣的候选是对称对数导数的平方,这通常很难从理论和实验上获得。绝热微扰理论启发我们通过测量能量涨落来直接提取量子费舍尔信息。本文首先采用另一种方法导出了能量涨落与量子费舍尔信息之间的联系。在此基础上,我们对二能级系统中基于绝热微扰的量子费舍尔信息的直接提取进行了数值验证,并利用实验实际参数对氮空位中心的实验实现进行了模拟。本文还讨论了横场伊辛模型和海森伯自旋链等统计模型,并与解析结果进行了比较,分别给出了能级交叉。我们的讨论将为量子费舍尔信息的测量提供一种新的实用方案,也将有利于量子精密测量和对量子费舍尔信息的理解。
2022-08-05 quant-ph
Dynamic Evolution of Quantum Fisher and Skew Information under Decoherence in Three-Qubit X-States
该研究推导三量子比特X态的QFI与SQI解析表达式,分析三类退相干信道下的演化,并以GHZ态验证相位阻尼和相位翻转通常优于退极化。
2024-12-02 quant-ph
Enhancing parameter precision of optimal quantum estimation by direct quantum feedback
人们已经提出了各种方案来克服量子增强参数估计中的退相干问题。在这里,我们提出了另一种方法,量子反馈,以提高最佳量子估计的参数精度的耗散量子比特通过研究其量子费舍尔信息的动力学。我们发现,与无反馈情况相比,有反馈情况下耗散量子比特的量子费舍尔信息在时间演化上有较大的极大值,在较长时间内衰减速率较小。
2015-03-01 quant-ph
Robust quantum metrological schemes based on protection of quantum Fisher information
脆弱的量子特性,如纠缠被用来提高参数估计的精度,因此量子增益变得容易受到噪声的影响。量子纠错作为一种抑制噪声的工具,不幸的是,它是过度保护的,因为量子增强仍然可以实现,即使状态受到不可恢复的影响,只要量子费舍尔信息,它设置了最终限制的精确性,保留和获得。在这里,我们开发了一个理论的鲁棒性的方案,保留的量子费舍尔信息,而不是量子态本身对噪声。在推导出这种鲁棒性的最小可测试条件集后,我们构造了一类对信号检测后的$t$ -量子比特错误免疫的$2t+1$量子比特检测方案.相比之下,在标准量子纠错中,需要至少五个量子比特来纠正任意的1量子比特错误。
2015-06-08 quant-ph
Unified strategy for non-invertible Fisher information matrix in quantum metrology
Korea Institute of Science and Technology(韩国科学技术院);Hanyang University(汉阳大学)
针对量子多参数估计中FIM不可逆导致现有CRB精度表征失准的问题,提出基于等式约束与FIM的Moore-Penrose伪逆定义CRB的统一框架,可系统适配多类场景并提升估计精度。
2025-11-17 quant-ph
Uncertainty relations between quantum Fisher information and entanglement monotones
State key Laboratory of Artificial Microstructure and Mesoscopic Physics, School of Physics, Frontiers Science Center for Nano-optoelectronics, Peking University(北京大学物理学院前沿纳米光电交叉研究中心人工微结构与介观物理国家重点实验室);Department of Physics, ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院物理系);Vienna Center for Quantum Science and Technology, Atominstitut, TU Wien(维也纳工业大学原子研究所维也纳量子科学与技术中心);Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University(山西大学极端光学协同创新中心);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本文研究了量子鱼尔信息与纠缠单调量之间的关系,通过引入不确定性关系,从量子鱼尔信息矩阵元素下界纠缠单调量,并展示了高维纠缠在多参数估计中的重要性。
2026-03-21 quant-ph
Fidelity and Fisher information on quantum channels
量子态的保真度函数在量子信息科学中有着广泛的应用,经常出现在量子态的估计和区分的最佳性能的量化中。量子信道上的保真度函数在量子信息科学中有着广泛的应用前景。本文提出了一种量子信道上的保真度函数,并证明了利用这种保真度函数可以得到量子信道上的各种距离测度,例如可以将Bures角和Bures距离推广到量子信道上.然后,我们证明了量子信道之间的距离自然地导致了一个新的Fisher信息,它量化了量子精密测量中的最终精度极限,因此最终精度极限可以看作是量子信道之间距离的表现。我们还表明,量子信道的保真度提供了一个统一的框架,完美的量子信道歧视和量子精密测量,特别是我们表明,完美的信道歧视所需的最小使用次数正好是对应的精确度限制在量子精密测量,和各种有用的下限,完美的信道歧视所需的最小使用次数可以通过这种连接。
2017-03-07 quant-ph
Estimation of pulsed driven qubit parameters via quantum Fisher information
我们估计的初始重量和相位参数($θ, ϕ)$的单量子比特系统最初准备在相干态$\ket{θ,ϕ}$和相互作用的三种不同形状的脉冲;矩形,指数,和$sin^2$脉冲。在一般情况下,我们表明,估计程度的权重参数依赖于脉冲形状和初始相位角,$(ϕ)$。对于矩形脉冲的情况,通过Fisher信息函数$(\mathcal{F}_θ)$增加权重参数的估计速率是可能的,其中原子失谐参数的值较小且脉冲强度的值较大。如果初始相位为$ϕ=π/2$,则Fisher信息$(\mathcal{F}_ϕ)$在谐振情况下突然增加以达到其最大值,因此可以以高精度估计相位参数。如果初始系统用经典信息编码,则共振和非共振情况下的Fisher信息的上界要大得多,因此可以以高的估计度估计相位参数。类似地,随着失谐的增加,Fisher信息减少,因此估计相位参数的可能性减少。对于指数脉冲和$sin^2$脉冲,Fisher信息是最大的($\mathcal{F}_{θ,ϕ}=1$),因此总是能够以高精度估计权重和相位参数$(θ,ϕ)$。
2017-05-12 quant-ph
Fisher information and multiparticle entanglement
Fisher信息$F$给出了在相位估计协议中可实现的最终精度的限制。最近的研究表明,如果输入态是可分的,线性双模干涉仪的Fisher信息不能超过粒子数。作为一个直接的结果,与这样的输入状态的散粒噪声限制是精度的最终限制。在这项工作中,我们更进一步推导出几个多粒子纠缠类的$F$上的界。这些界限意味着,真正的多粒子纠缠需要达到量子干涉术的最高灵敏度。我们进一步计算集体自旋算子的平均Fisher信息$\bar F$上的类似界限,其中在所有可能的自旋方向上进行平均。我们表明,这些标准检测不同的状态集,并通过考虑几个例子,也使用实验数据来说明它们的优势。特别地,基于$\bar F$的判据能够检测某些束缚纠缠态。
2012-02-20 quant-ph
Optimal witnessing of the quantum Fisher information with few measurements
我们展示了如何根据任意选择的一组观测量的期望值来验证量子态的非线性有用性。特别是,我们估计的量子费舍尔信息作为一个数字的优点的有用性。对于给定的不完全信息,我们给出了量子费舍尔信息的一个紧下界.我们应用我们的方法的结果,各种多粒子量子态在实验中制备的光子和囚禁离子,以及自旋压缩态和Dicke态实现在冷气体。我们的方法可以用于检测和量化计量有用的纠缠在非常大的系统,基于几个运营商的期望值。我们也获得了新的见解之间的差异,有用的多体纠缠和纠缠一般。
2017-04-24 quant-ph
Estimation precision of the acceleration for a two-level atom coupled to fluctuating vacuum electromagnetic fields
在开放量子系统中,研究了Minkowski真空中均匀加速的二能级原子与涨落电磁场耦合时加速度的量子费舍尔信息.随着时间的演化,对于初始原子态参数$θ\neqπ$,量子费舍尔信息在达到稳定值之前会存在一个极大值和一个局部极小值。此外,在短时间内,量子费舍尔信息随初始状态参数而变化,并且量子费舍尔信息可以在$θ=0$处取最大值。量子费舍尔信息在某一时刻可能存在两个峰值。这些特征与无质量标量场的情况不同。随着时间的演化,$F_{max}$先增大,然后减小,最后达到相同的值。然而,对于无质量标量场,$F_{max}$将达到一个稳定的最大值。虽然原子对真空涨落电磁场的响应不同于无质量标量场的情况,但量子费舍尔信息最终达到一个稳定值。
2022-09-26 gr-qc quant-ph
Upper bounds on the quantum Fisher Information in the presence of general dephasing
在任意关联的高斯退相(包括独立退相和集体退相)存在下,推导了含$N$子系统(如二能级原子或高斯模)的干涉测量中量子费舍尔信息的上界.导出的上界使我们能够分析的Fisher信息渐近行为时,$N\rightarrow\infty$。移相给子系统的动态特性带来了随机相位,降低了干涉仪中相位差$ϕ$的估计精度。该方法利用贝叶斯估计随机相位,通过计算相位的加权算术平均值来消除失相噪声,该加权算术平均值对应于干涉测量中估计的相位$ϕ$。
2014-03-04 quant-ph
Conclusive Precision Bounds for SU(1,1) Interferometers
在本文中,我们重新讨论了在SU(1,1)干涉仪中考虑不同相位组态的量子费舍尔信息(QFI)计算。当其中一个输入模为真空态时,我们利用相位平均法证明了不同的相位组态给出相同的QFI。此外,通过将相位估计问题转化为一个两参数估计问题,我们证明了一般情况下计算量子费舍尔信息矩阵是必要的。特别地,在该设置内,相位平均方法等效于两个参数估计问题。我们还计算了不同的输入状态下的相位灵敏度使用Qdron方法。
2018-10-18 quant-ph
Parameter estimation via indefinite causal structures
量子费舍尔信息是用于给出量子信道的参数估计的最终精度界限的主要工具。在这项工作中,我们提出了解析表达式的量子费舍尔信息与三个噪声信道的情况下,信道的因果顺序的叠加。我们发现,量子费舍尔信息增加的因果顺序的数量增加某些组合。我们还表明,某些组合的因果顺序达到更高的精度比其他相同数量的因果顺序的界限。基于我们的研究结果,我们选择了因果顺序与三个通道的最佳组合,用于使用不确定因果结构的探测方案
2022-07-11 quant-ph
Unraveling quantum phase estimation: exploring the impact of multi-photon interference on the quantum Fisher information
本研究通过理论和实验全面表征四光子干涉,发现部分可区分的多光子态在特定相位下能比双光子实验获得更高的Fisher信息,从而提升量子计量精度。
2025-04-25 quant-ph
Ultimate precision limit of SU(2) and SU(1,1) interferometers in noisy metrology
考虑了SU(2)和SU(1,1)干涉仪中的量子费舍尔信息(QFI),指出仅用QFI计算是高估了量子干涉仪的计算结果。一般情况下,相位估计是一个双参数估计问题,需要用到量子费舍尔信息矩阵(QF)。在本文中,我们从理论上推广的模型,由Quarser等[自然物理7,406(2011)]的QONS情况下的噪声和研究的最终精度极限的SU(2)和SU(1,1)干涉仪的光子损失,因为光子损失作为一种非常常见的噪声可能会发生在相位测量过程中。以相干态和压缩真空态为例,数值分析了被高估的QFI随损耗系数的变化,发现了QFI的消失和恢复现象。
2023-02-20 quant-ph
Quantum Fisher Information Bounds on Precision Limits of Circular Dichroism
圆二色性(CD)是研究光学手性分子,特别是生物分子的一种广泛应用的技术.因此,非常重要的是,这些参数被精确地估计,以便可以设计具有所需功能的分子。为了超越经典测量的极限,我们需要用量子光来探测系统。我们发展了量子费舍尔信息矩阵(QRST),用于精确估计各种输入光量子态的圆二色性和光学旋转色散。Cramer-Rao边界,所有四个手征参数,从Qdom获得(a)单光子输入状态与特定的线偏振和(b)NOON状态有两个光子,无论是左偏振或右偏振。使用量子光的量子极限与经典光束的极限进行了比较,即,相干态的光束相当一般地,单光子状态和NOON状态在相对于具有可比强度的相干源的吸收和相移的估计中表现出优越的精度,特别是在弱吸收区域中。特别是,NOON状态自然提供了三者中最好的精度。我们比较的误差灵敏度的界限,因为后者是相对更容易测量,而需要完整的状态层析成像的QSTBounds。我们还概述了一个经验方案估计的测量灵敏度与单光子探测器的投影测量。
2021-08-31 physics.optics quant-ph
Quantum Fisher information and spin squeezing in one-axis twisting model
研究了自旋相干态$|θ_{0},ϕ_{0}\rangle$单轴扭转模型中的量子费舍尔信息和自旋压缩.分析讨论了自旋压缩参数$ξ^2_{K}$和平均参数估计精度$χ^2$与极角$θ_{0}$和方位角$ϕ_0$的关系。此外,我们讨论了碰撞退相对这两个参数的动力学的影响。在这种情况下,还获得了$ξ^2_K$的解析解。
2014-05-06 quant-ph
Quantum Fisher Information with Coherence
在用于实现光学超分辨率的最近提议中,量子费舍尔信息(QFI)的变体量化可达到的精度。我们发现,声称一个强大的增强所产生的一致性效应的分辨率是值得怀疑的,因为他们指的是非常小的子集的数据没有适当的规范化。当QFI被归一化时,考虑到信号的强度,相干源相对于非相干源没有优势。我们的研究结果对进一步研究光学仪器可达到的精度具有重要意义。
2019-11-12 physics.optics quant-ph
Transfer of Fisher Information in Quantum Postselection Metrology
针对后选择弱测量仅能利用后选择分布的局限,本文提出利用 Fisher 信息转移使输出光子达到量子尺度,并引入功率回收腔改善后选择分布。
2024-12-06 quant-ph
A Precisão da Metrologia Quântica: Limite de Cramér-Rao, Informação de Fisher e possíveis Aplicações Tecnológicas
本文探讨经典与量子计量学基本原理,研究Cramér-Rao界、Fisher信息的物理意义,分析量子态超越经典精度极限的机制,介绍相关技术应用,并回顾量子高斯态压缩参数估计的研究结果。
2024-11-26 quant-ph
Classical Fisher Information in Quantum Metrology -- Interplay of Probe, Dynamics and Measurement
我们引入了一个积极的埃尔米特算子,费舍尔算子,并用它来检查测量过程中,将酉动力学和完整的测量。我们开发的信息补充的想法,最小化的最佳精度为一个固定的输入。证明了在一般情况下,经典Fisher信息具有Hamilton半范数的上界。这可以通过量子位探针和仅投影测量来实现,并且与估计参数的真实值无关。在干涉测量的背景下,我们表明,一个最佳的测量方案,可以从线性光学和光子计数,没有求助于广义测量或奇异的SU(2)以外的幺正。
2009-02-18 quant-ph
Fisher information rates in sequentially measured quantum systems
本文研究顺序测量中时间相关性对量子计量精度的影响,提出测量基态间跃迁决定精度,并将条件费舍尔信息解释为信息获取率,在温度估计和哈密顿量参数估计中验证了顺序估计方法可提升精度。
2024-03-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
The best Fisher is upstream: data processing inequalities for quantum metrology
我们将经典的数据处理不等式应用到量子精密测量中,以表明操纵来自量子测量的经典信息不能帮助估计编码在量子态中的参数。我们进一步推导了一个量子数据处理不等式,证明了量子数据的相干操作也不能提高估计的精度。此外,我们评论必要的假设,以达到这些不平等,以及如何可以避免提供见解的增强程序是不能证明是错误的。
2014-04-11 quant-ph
Using states with a large photon number variance to increase quantum Fisher information in single-mode phase estimation
当估计单模的相位时,纯探测态的量子费舍尔信息与探测态的光子数方差成正比。在这项工作中,我们指出了特定的状态,提供光子数分布表现出较大的方差,这将有助于提高局部估计精度。这些理论上的例子有望激发社会把更多的注意力放在我们发现的那些状态,并致力于他们的实验实现和量子精密测量的使用。
2019-12-19 quant-ph
The ultimate bounds to precision of atomic clock frequency measurement techniques
Dipartimento di Fisica “Aldo Pontremoli”, Università degli Studi di Milano(米兰大学物理系“阿尔多·蓬特罗利”);INFN Sezione di Milano(意大利国家核物理研究所米兰分部);Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, INRIM(意大利国家计量研究所)
研究原子能级间跃迁频率估计的量子极限,比较Rabi、Ramsey和CPT技术的测量精度,证明Rabi和Ramsey方案可达到最小不确定性,而CPT方案通过测量能级间相干性进一步提升精度。
2025-01-29 quant-ph
Scalable Entanglement Detection in Quantum Systems via Fisher Linear Discriminant Analysis
针对高维量子系统纠缠检测难的问题,本研究将经典Fisher线性判别分析适配到量子态判别中,给出理论基础与实现策略,经多量子态实验验证其分类高效性,实现了多量子比特态的高精度分类。
2025-09-04 quant-ph
The Fisher information and the quantum Cramer-Rao sensitivity limit of continuous measurements
量子系统的精确测量依赖于我们追踪实验信号之间的差异到未知物理参数变化的能力。在这封信中,我们推导出Fisher信息和随之而来的Cramer-Rao灵敏度极限参数估计连续测量的开放量子系统。我们说明了我们的理论,从激光驱动的两个状态原子的共振荧光的应用程序,我们表明,光子计数和零差检测记录产生不同的灵敏度的原子参数,而没有一个超过我们的一般结果。
2014-05-02 quant-ph
Detecting Einstein-Podolsky-Rosen steering in non-Gaussian spin states from conditional spin-squeezing parameters
本文提出一种基于量子Fisher信息和条件自旋压缩参数的实验可行判据,用于探测非高斯自旋态中的EPR导引并量化条件态的计量学优势。
2021-06-24 quant-ph
Maximal quantum Fisher information for phase estimation without initial parity
Mach-Zehnder干涉仪是一种常用的量子相位测量装置,其中的光子损失是获得高相位精度的重要问题。本文详细讨论了以相干态和相干态叠加态为输入态的马赫-曾德尔干涉仪的相位精度极限。通过给出量子费舍尔信息的一般解析表达式,给出了相位匹配条件和最佳初始宇称。特别地,在光子损失的情况下,灵敏度行为进行了分析,并提供了具体的策略,以恢复对称和非对称损失的相位精度。
2023-03-17 quant-ph
Precision quantum metrology and nonclassicality in linear and nonlinear detection schemes
我们研究是否超越相干态的分辨率是一个非经典效应。我们发现,这是正确的线性检测计划,但假的非线性计划,并提出了一个非常简单的实验装置来测试it.We发现一个非经典准则来自量子费舍尔信息。
2010-07-01 quant-ph
Precision and Privacy in Distributed Quantum Sensing: A Quantum Fisher Information Duality
University of Melbourne(墨尔本大学)
本文研究了分布式量子传感中精度与隐私的平衡,通过量子 Fisher 信息对偶性揭示了在局部相位编码下,Heisenberg 极限精度与隐私保护之间的关系,证明了在特定状态下,精度的提升会限制其他方向的隐私侵犯估计。
2026-05-20 cs.CR cs.IT math.IT
Experimental realisation of multipartite entanglement via quantum Fisher information in a uniform antiferromagnetic quantum spin chain
量子纠缠是一种量子力学现象,其中具有许多自由度的多体系统的量子态不能独立于具有给定自由度的每个主体的状态来描述,无论每个主体在空间中相距多远。纠缠不仅被认为是量子信息的一种资源,而且被认为可以影响复杂的凝聚态系统。因此,检测和量化多体系统中的多粒子纠缠对于量子信息科学和凝聚态物理都具有重要意义。在这里,我们检测和量化的自旋1/2海森堡反铁磁链在散装固体中的多体纠缠。利用非弹性中子散射测得的动态磁化率得到的量子费舍尔信息检测了多体纠缠。利用量子费舍尔信息的标度行为,证明自旋1/2海森堡反铁磁链属于一类具有发散多体纠缠的强纠缠量子相变.
2020-10-29 quant-ph
Fisher information as a probe of spacetime structure: Relativistic quantum metrology in (A)dS
相对论性量子精密测量研究在同时考虑量子效应和相对论效应的情况下,估计一个物理量所能达到的最大精度。研究了(3+1)维de Sitter和反de Sitter空间中温度的相对论性量子精密测量。利用Unruh-DeWitt探测器耦合到无质量标量场作为探测器,并将其视为开放量子系统,计算了Fisher信息,并利用该信息估计了温度。我们研究了dS中加速度的影响,以及AdS中边界条件的影响。我们发现两个时空中的Fisher信息是统一的,并分析了它与温度、探测器能隙、曲率、相互作用时间和探测器初始状态的关系。然后,我们确定的估计策略,最大限度地提高费雪信息,因此估计的精度。
2020-12-15 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum partial coherence measures constructed from Fisher information
本文通过后选择非幺正参数化过程,引入基于量子Fisher信息的部分相干性度量,将其与参数估计精度直接关联,并探讨了其在幺正参数化下与量子Fisher信息的区别及在量子态判别中的操作意义。
2024-11-13 quant-ph
Improving sum uncertainty relations with the quantum Fisher information
我们将展示如何准备的不确定性关系,制定为方差的总和可能会收紧使用量子费舍尔信息量化量子波动。我们应用这一点来获得更强的角动量不确定性关系,在自旋$1/2$的情况下,变成涉及纯度的等式。使用纯态分解之间的类比在布洛赫球和刚体的转动惯量转动惯量,我们确定最佳的分解,实现凸和凹屋顶分解的方差。最后,我们说明了如何使用这些结果来确定一个未知的旋转轴的相位估计精度的经典和量子限制。
2022-01-31 quant-ph
Quantum parameter estimation with the Landau-Zener transition
我们研究了量子力学从朗道-齐纳跃迁所允许的关于哈密顿参数的基本精度限制。虽然Landau-Zener跃迁概率敏感地依赖于系统参数,但是使用由量子费舍尔信息量化的所获取的相位可以获得更高的精度。对于量子情况,这个信息与经过的时间的幂成比例,而如果只使用跃迁概率,它是与时间无关的。我们在系统中加入了相干控制,提高了这个含时量子系统的最大允许精度。在测量前多次通过的情况下,“Landau-Zener-Stueckelberg干涉法”,被认为是,我们证明了适当的量子控制可以导致量子费舍尔信息的振荡频率的规模为$T^4$,其中$T$是经过的时间。
2016-12-07 quant-ph
Heisenberg Limit beyond Quantum Fisher Information
该论文基于Bayes估计与minimax框架,在无噪声幺正演化下推导严格及平均资源约束时的Heisenberg精度界,并研究多参数同时测量相对独立测量的潜在增益。
2023-04-27 quant-ph
Super-Heisenberg scaling of the quantum Fisher information using spin-motion states
提出利用囚禁离子系统的自旋-运动态实现高精度量子计量,通过绝热演化将运动压缩转化为自旋压缩,使量子Fisher信息达到超海森堡标度。
2024-11-15 quant-ph
Quantum limit of precision for phase estimation in squeezing-enhanced interferometry with a single-mode readout
Institute for Quantum Optics, Ulm University(乌尔姆大学量子光学研究所)
单模读出的 squeezing 增强干涉仪在相位估计中达到量子极限,通过计算混合量子态的 Fisher 信息证明其最优性。
2026-07-15 quant-ph
Mind the Gap: Anti-Critical Quantum Metrology
University College Dublin(都柏林大学学院);Centre for Quantum Engineering, Science, and Technology, University College Dublin(都柏林大学学院量子工程、科学与技术中心);Institut für Theoretische Physik, Universität Innsbruck(因斯布鲁克大学理论物理研究所)
本文探讨了临界量子计量中能量间隙、量子关联与测量精度之间的微妙关系,提出反临界量子计量方案,通过增大能量间隙消除临界减缓,实现更快的弛豫动力学,从而提升计量性能。
2026-03-26 quant-ph
Exploring Many-body Interactions Through Quantum Fisher Information
本文利用量子费舍尔信息研究多体相互作用的探测问题,针对对称平移不变的 k 体伊辛型哈密顿量推导乘积态下的费舍尔信息界限,并通过界限违背实现对高阶耦合的验证。
2024-07-01 quant-ph
Detecting Many-Body Scars from Fisher Zeros
本文提出利用复β平面上配分函数的Fisher零点线来探测和诊断量子多体疤痕,并通过两个模型验证该方法能区分QMBS与强遍历性破缺,无需逐一检查量子态。
2025-08-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Effects of the reservoir squeezing on the precision of parameter estimation
基于非微扰方法,分析了库压缩效应对参数估计精度的影响。得到了精确解析的量子费舍尔信息(QFI)。结果表明,QFI依赖于估计的参数和它的衰减可以减少压缩水库相比,热(真空)水库,特别是,如果满足压缩相位匹配。
2015-09-14 quant-ph