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 susceptibility for multiparameter quantum estimation
本文将Fisher信息测量噪声易感性扩展至多参数量子估计场景，以半定规划形式给出数学定义并推导上下界，应用于相位与相位扩散联合估计及光学点源非相干混合参数估计，为多参数测量鲁棒性条件提供明确指示。
2024-05-31 quant-ph
Multiparameter estimation, lower bound on quantum Fisher information and non-Markovianity witnesses of noisy two-qubit systems
通过使用量子费舍尔信息（QFI），我们解决的过程中的\textit{single}参数估计存在的玻色子以及费米子环境和保护的信息对噪声。特别是，量子干涉功率（IP）的演化状态的系统被发现作为一个重要的下限的初始编码参数的QFI。此外，我们揭示了新的证人的非马尔可夫，可用于有效地检测记忆效应和回流的信息从环境中的系统。另一方面，我们还研究了两量子比特系统的量子态的初始参数的\textit{multiparameter}估计，得到了相应的QFI矩阵的解析表达式。特别是，相应的量子Cramer-Rao界在单参数和多参数估计进行了分析。此外，我们还说明了探针演化态的量子\textit{coherence}和\textit{purity}是实现最优多参数估计的两个关键因素。
2020-08-30 quant-ph
Unruh acceleration effect on the precision of parameter estimation
本文讨论了在$X$ -态中初始制备的加速系统的Fisher信息动力学。对一般态和Werner态分别导出了一个解析解，它包括三个部分：经典态、所有纯态的平均值和纯态的混合。结果表明，Unruh加速度对Fisher信息具有消耗效应.这种损耗取决于初始状态设置的纠缠程度。对于$X$状态，对于Unruh加速度的某些间隔，Fisher信息保持恒定，而与Unruh加速度无关。一般来说，估计状态参数的可能性随着加速度的增加而降低。然而，估计的精度可以最大化的Unruh加速度的某些值。我们还研究了不同部分的Fisher信息的动态总Fisher信息的贡献。
2016-09-08 quant-ph
Fisher geometry reshapes the effect of incompatibility in multiparameter quantum estimation
University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Università di Milano（米兰大学）
本文通过引入匹配因子G_n^{(F)}，揭示不相容性分布与Fisher信息矩阵特征值对齐程度对多参数估计精度的影响，证明在固定Fisher体积下集中不相容性可降低优化权衡成本。
2026-07-02 quant-ph
Quantum Fisher information measurement and verification of the quantum Cramér-Rao bound in a solid-state qubit
量子克拉美-拉奥界对量子系统中无偏参数估计的准确性设置了基本限制，将确定参数的不确定性与量子费舍尔信息的逆相关联。我们实验证明了近饱和的量子Cramér-Rao绑定在固态自旋系统的相位估计，提供了一个氮空位中心的钻石。这是通过将相位估计中的实验不确定性与相关量子费舍尔信息的独立测量进行比较来实现的。后者是独立地提取弱参数调制下的系统的相干动力学响应，而不执行任何量子态层析成像。虽然最佳参数估计已经被观察到的量子器件涉及有限的自由度，我们的方法提供了一个通用的和强大的实验工具，探索克拉美-饶界和量子费舍尔信息在系统的更高的复杂性，量子技术相关。
2022-03-14 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
Estimation of Quantum Fisher Information via Stein's Identity in Variational Quantum Algorithms
针对量子Fisher信息矩阵计算成本高的问题，本文提出基于Stein恒等式的估计框架，以常数复杂度并减少量子资源消耗，并通过横场Ising模型和格点Schwinger模型验证了其可行性。
2025-07-11 quant-ph
Quantum Fisher information matrix and multiparameter estimation
量子费舍尔信息矩阵是理论量子精密测量中的一个核心概念，因为量子克拉美-罗界在量子参数估计中具有重要意义。然而，近年来的研究揭示了量子力学与量子热力学、量子相变、纠缠见证、量子速度极限和非马尔可夫性等方面的广泛联系。这些联系表明量子力学不仅仅是量子精密测量中的一个概念，而是量子力学中的一个基本量。本文综述了各种情况下量子场论的性质和现有的计算方法，并回顾了量子场论在量子精密测量以外的量子力学领域的发展。另一方面，作为量子力学的主要应用，本文的第二部分回顾了量子多参数的Cramér-Rao界，它的可达性条件和相关的最佳测量。此外，还详细讨论了几种典型的量子多参数估计方案的最新进展以及量子多参数估计的量子优势。
2019-12-10 quant-ph
Fisher information and spin squeezing in the Lipkin-Meshkov-Glick Model
费舍尔信息，位于参数估计理论的核心，最近被发现与多体纠缠有密切的关系（Pezzé和Smerzi，Phys. Rev. Lett. 102，100401）。利用Fisher信息对Lipkin-Meskhov-Glick模型的基态行为进行了区分和表征，发现在对称相和破缺相之间存在一个二阶量子相变.我们发现，系统的参数灵敏度在破碎阶段达到海森堡极限，而在对称阶段，它只是在散粒噪声极限附近。基于参数估计的Fisher信息为我们提供了一种研究量子相变的方法。
2009-05-03 quant-ph
Robust estimation of the Quantum Fisher Information on a quantum processor
本文在量子处理器上结合随机测量方法估计收敛于QFI的多项式下界，验证GHZ态多体纠缠，并分析临界Ising基态中变分优化与深度噪声的权衡。
2024-07-10 quant-ph
Near-optimal pure state estimation with adaptive Fisher-symmetric measurements
Instituto Milenio de Investigación en Óptica, Universidad de Concepción（孔塞普西翁大学米利尼奥光学研究所）；Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Física, Universidad de Concepción（孔塞普西翁大学物理与数学科学学院物理系）；ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那科学技术研究所光子科学研究所）
本文提出一种三阶段自适应方法，利用局部信息完备的Fisher对称测量和单次测量基，实现任意d维纯量子态的估计，并证明其在大样本下误差界为O(d/N)，接近Gill-Massar下界。
2026-04-14 quant-ph
Reliable Adaptive Stopping for Krylov-Shadow Quantum Fisher Information Estimation
National University of Singapore（新加坡国立大学）
针对Krylov-shadow量子Fisher信息估计中的自适应停止问题，提出一种分离Krylov截断与有限样本不确定性的双分量可靠性方法AKS-QFI，有效消除假阳性停止。
2026-05-25 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
Efficient Estimation of Multiple Temperatures via a Collisional Model
本文提出了一种基于碰撞模型的量子热计协议，通过消除参数依赖性提升多温度联合估计的精度，超越了热Fisher信息极限。
2025-11-25 quant-ph
Phase estimation with photon number constraint
许多研究提出了使用正午态作为输入态进行相位估计，这是量子精密测量的一个课题。这是因为输入正午状态提供了特定点处的最大Fisher信息。然而，Fisher信息不一定给出估计误差的可达到的界限。本文采用局部渐近极小极大准则和极小极大准则，证明了在相位估计中，最大Fisher信息并不能给出在这两种准则下估计误差的可达界。我们还提出了最佳的输入状态下的光子数的限制，而不是中午状态。
2011-01-12 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
Experimental estimation of the quantum Fisher information from randomized measurements
量子费舍尔信息（QFI）是量子物理学中的一个基本概念。一方面，它量化了量子参数估计测量中量子态的量子势。另一方面，它与多体系统的量子几何和多体纠缠有着内在的联系。在这里，我们探讨如何QFI可以通过随机测量估计，这种方法具有适用于纯和混合量子态的优点。在后一种情况下，我们的方法提供了访问子量子费舍尔信息，它设置了一个下界的QFI。我们使用两个平台实验验证了这种方法：金刚石中的氮空位中心自旋和超导量子计算机提供的4量子比特态。我们进一步对一个多体自旋系统进行了数值研究，以说明与量子态层析相比，我们的随机测量方法在估计多体纠缠方面的优势。我们的研究结果突出了我们的方法对一般量子平台的普遍适用性，包括固态自旋系统，超导量子计算机和捕获离子，从而提供了一个多功能的工具来探索QFI在量子物理中的重要作用。
2021-04-01 quant-ph
Parameter estimation for quantum jump unraveling
School of Physics, Trinity College Dublin（都柏林三一学院物理学院）；Trinity Quantum Alliance（都柏林量子联盟）；Department of Physics and Astronomy, University of Rochester（罗切斯特大学物理与天文学系）
本文提出了一种基于监测算子和Gillespie算法的参数估计方法，用于处理连续监测量子系统中复杂的时空相关性和记忆效应。
2026-01-27 quant-ph
Ultimate phase estimation in a squeezed-state interferometer using photon counters with a finite number resolution
光子计数测量被认为是压缩态干涉术中相位估计的最佳测量方案，因为经典Fisher信息等于量子费舍尔信息，并且对于给定的输入光子数$\bar{n}$标度为$\bar{n}^2$。然而，它需要具有足够大的分辨率阈值的光子数分辨探测器。在这里，我们表明，收集$N$光子探测事件$N$的分辨率阈值$\sim \bar{n}$可以导致最终的估计精度超出散粒噪声限制。一个解析公式已被推导出，以获得最佳的Fisher信息的缩放。
2018-01-02 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
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
Krylov shadow tomography: Efficient estimation of quantum Fisher information
针对大系统中量子Fisher信息（QFI）估计的非线性难题，提出将Krylov子空间方法与阴影层析结合的Krylov阴影层析（KST）技术，可构建QFI的非多项式下界层级且最高阶与QFI精确匹配，为高效实验估计QFI提供了新途径。
2025-03-03 quant-ph
Fisher information of a single qubit interacts with a spin-qubit in the presence of a magnetic field
本文利用量子费舍尔信息估计了中心量子比特与单自旋量子比特相互作用的参数。讨论了纵向、横向和旋转磁场强度对估计精度的影响。它示出，在谐振的情况下，峰值的数量，因此，随着旋转磁场强度增加的估计区域的大小增加。中心量子比特参数的精确估计取决于中心和自旋量子比特的初始状态设置，要么编码经典信息，要么编码量子信息。结果表明，当两个量子比特编码经典信息时，估计度的上界较大。在非共振情况下，估计程度取决于纵向/横向强度中的哪一个较大。中心量子比特和自旋量子比特之间的耦合常数对权重和相位参数的估计程度有不同的影响，其中权重参数的估计可能性随着耦合常数的增大而减小，而相位参数的估计可能性随着耦合常数的增大而增大.对于大量的自旋粒子，即我们有一个自旋浴粒子，Fisher信息的上界相对于中心量子比特的权重参数随着自旋粒子的数量的增加而减小。随着相互作用时间的增加，上界出现在不同的初始值的权重参数。
2017-12-21 quant-ph
Optimal quantum parameter estimation of two interacting qubits under decoherence
研究了两个量子比特系统中的参数估计问题，其中每个量子比特都独立地与它的马尔可夫环境相互作用。详细研究了退相干率$γ$和两量子比特相互作用强度$v$估计的灵敏度。特别地，采用量子费舍尔信息的动力学作为量化估计精度的度量。我们发现量子费舍尔信息与退相干率的关系在幺正极限和完全退相干极限下分别类似于$t^2/[\exp(γt)-1]$和$\exp(-2γt)$.当我们估计相互作用强度$v$时，量子费舍尔信息随时间呈现振荡行为。此外，我们的结果提供了进一步的证据，输入态的纠缠可能不会增强量子精密测量。
2014-01-13 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
Quantum Fisher Information With General Quantum Coherence in multi-dimensional quantum systems
Shangrao Normal University（上饶师范学院）；Hangzhou Normal University（杭州师范大学）；Anhui University（安徽大学）
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
Measurement noise susceptibility in quantum estimation
针对Fisher信息无法刻画量子估计方案抗测量缺陷能力的问题，提出Fisher信息测量噪声敏感性概念并给出显式公式，验证其在干涉测量和超分辨率成像中的分析价值。
2023-04-04 quant-ph
Parameter estimation by decoherence in the double-slit experiment
讨论了在双缝干涉仪中利用量子退相干进行参数估计的问题。考虑粒子通过双缝后与质量标量场的耦合，用WKB近似非微扰地求解耦合动力学。这使得我们可以分析量子探针研究中主方程不能处理的估计问题。在该模型中，标量场使粒子的干涉条纹减小，而条纹图取决于场的质量和耦合。为了评估对比度和估计精度，我们引入了干涉可见度和场质量和耦合的Fisher信息矩阵。对于在远距离屏幕上观察到的条纹图，我们导出了可见度与Fisher矩阵之间的简单关系。同时，我们还着重研究了双缝干涉仪中质量的估计精度，发现双缝干涉仪中的波粒二象性是由Fisher信息表征的。
2018-07-11 quant-ph
Dynamics of quantum Fisher information in a squeezed thermal bath
研究了量子比特与压缩热环境相互作用过程中量子费舍尔信息的动力学性质。得到了使量子费舍尔信息最大化的最佳量子位初始状态、环境温度和相互作用时间。基于环境的欧姆性，我们比较了量子费舍尔信息在欧姆、亚欧姆和超欧姆环境中的动力学行为。此外，还证明了参数的精确估计对压缩是鲁棒的。
2021-02-28 quant-ph
Optomechanical systems with linear and quadratic position couplings: Dynamics and optimal estimation
University of Cologne（科隆大学）；Forschungszentrum Jülich, Institute of Quantum Control, Peter Grünberg Institut (PGI-8)（于利希研究中心，量子控制研究所，彼得·格林伯格研究所（PGI-8））；Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia, Center for Life Nano-Neuroscience at la Sapienza（意大利理工大学基金会，拉萨皮恩扎大学生命纳米神经科学中心）；HUN-REN Wigner Research Centre for Physics（匈牙利研究与教育网络维格纳物理研究中心）
本文研究了具有线性和二次位置耦合的光学机械系统，通过双声子相干态方法求解量子哈密顿量，并利用平衡锁相光电探测展示经典 Fisher 信息可达到量子 Fisher 信息极限。
2026-02-13 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
Quantum estimation through a bottleneck
研究了作用于两个系统的酉变换族的单参数估计。我们考虑存在瓶颈的情况，即只有一个系统可以被测量以收集信息。估计能力与酉单位的生成元有关。特别地，我们建立了量子费舍尔信息关于生成元的连续性。此外，我们发现的条件的发电机，以实现相同的最大量子费舍尔信息，我们将在没有瓶颈。我们还讨论了两个系统以及跨多个估计实例的初始纠缠的有用性。
2020-02-10 quant-ph
General expressions for the quantum Fisher information matrix with applications to discrete quantum imaging
量子费舍尔信息矩阵是多参数量子估计理论中的一个核心问题。由于大多数计算方法依赖于密度矩阵的对角化，因此获得其解析表达式通常具有挑战性。本文导出了量子费舍尔信息矩阵的一般表达式，它绕过了矩阵对角化，也不需要在一组正交态上展开算符。此外，我们可以处理任意秩的密度矩阵。当密度矩阵用非正交态（如相干态）更自然地表示时，这里提出的方法大大简化了分析计算。我们的推导依赖于两个矩阵的逆，在原则上，可以分析评估，即使当密度矩阵是不可对角化的封闭形式。我们证明了我们的方法的力量，在离散量子成像的及时领域获得新的结果：非相干点源的位置和强度的估计。我们找到了两个不同强度的点源的完整估计问题的解析表达式，并与三个点源的具体例子。我们期望我们的方法将成为量子精密测量的标准。
2021-05-06 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
Enhancing Quantum Metrology with High-order Fisher Information and Experiments
School of Information Science and Technology, Southwest Jiaotong University（西南交通大学信息科学与技术学院）；School of Mathematical Sciences, Capital Normal University（首都师范大学数学科学学院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
提出基于高阶Fisher信息的新信息度量，导出参数估计的广义不确定关系，作为Cramér-Rao界的扩展，并在单量子比特相位估计中分析理论界，最后通过光子平台实验验证。
2026-10-19 quant-ph
Quantum Fisher information for general spatial deformations of quantum emitters
我们提出了一个框架，用于检测和估计的变形施加到网格的源。我们的形式主义使用的量子费舍尔信息矩阵（\textsc{qfim}）的哈密顿公式作为品质因数，以量化的信息量，我们对变形矩阵。网格变形的量子精密测量提供了一个理想的测试平台，以检查任意参数化的信道演变与一般非交换厄米特发电机的多参数估计。我们将变形参数的平移的本地生成器推广到多参数估计，并使用它来探索如何检测和校正不同的变形。这种方法适用于任何变形。我们探讨我们的理论的应用，仿射几何映射集。网格的配置和源的属性都有助于使\textsc{qfim}对变形参数变化的灵敏度最大化。对于非乘法哈密顿参数化网格旋转所产生的任何选定的轴，振荡依赖的\textsc{qfi}表面之间的相互源分离距离和网格配置的特定相互作用。
2018-02-05 quant-ph
Quantum Zeno effect in parameter estimation
量子芝诺效应冻结了量子系统在频繁测量下的演化。我们应用Fisher信息分析表明，由于这种效应，封闭量子系统应尽可能少地探测，而耗散量子系统应在特定的时间间隔内探测，以产生控制系统动力学的参数的最佳估计。通过贝叶斯分析，我们证明了需要一些频繁的测量来确定Fisher信息分析适用的参数区域
2015-09-22 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
Quantum parameter estimation with many-body fermionic systems and application to the Hall effect
我们计算了一般多体费米子系统在纯态下依赖于一个参数的量子费舍尔信息。我们讨论的情况下，参数是印记在基态，在状态系数，或两者兼而有之。在参数依赖系数的结果从哈密顿演化的情况下，我们推导出一个特别简单的表达式的量子费舍尔信息。我们应用我们的研究结果的量子霍尔效应，并评估量子费舍尔信息的最佳测量的磁场的系统中的有效哈密顿量的基态。由泡利原理强制执行的具有高动量的电子状态的占据导致具有取决于传感器的几何形状的幂律的灵敏度的超级海森堡缩放。
2023-03-17 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
Characterizing Fisher information of quantum measurement
Macquarie University（麦考瑞大学）；Aberystwyth University（阿伯里斯特威斯大学）；Friedrich-Alexander Universität of Erlangen-Nuremberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学）
本文通过框架理论，研究了信息完备测量中经典与量子费舍尔信息的比率，并揭示了信息完备性对量子参数估计的影响。
2025-12-17 quant-ph
Fisher information of two superconducting charge qubits under dephasing noisy
讨论了初始处于最大纠缠态的带电双量子比特系统的动力学，其中每个量子比特独立地与退相通道相互作用。Fisher信息用于估计信道和能量参数。此外，还讨论了Fisher信息中不同部分的贡献。我们证明，任何参数的估计程度依赖于该参数的初始值。结果表明，随着量子比特初始能量的增加，退相参数的Fisher信息上界增大，耦合参数的Fisher信息上界减小.
2016-12-10 quant-ph
Enhanced frequency and temperature estimation by a $\mathcal{PT}$-symmetric quantum oscillator
该研究以量子 Swanson 振子为探针，利用量子 Fisher 信息、增益函数、能量代价及 Dyson 映射分析非厄米贡献，证明其可增强频率与温度估计。
2025-03-17 quant-ph
Quantum Estimation by Local Observables
量子估计理论提供了各种估计问题的未知参数的状态下的系统的最佳观察。然而，该理论是在假设每个可观察对象都可供实验者使用的前提下发展起来的。在这里，我们将理论推广到实验者只能使用局部可达观测量的问题。对于这类问题，我们通过得到Fisher信息的显式形式作为局部可达观测量估计的均方误差的倒数下界，建立了一个Cram{é}r-Rao型不等式.此外，我们探讨了各种局部量子估计问题的复合系统，其中非平凡的组合数学是需要获得的Fisher信息。
2004-07-20 quant-ph
A comparative study of local quantum Fisher information and local quantum uncertainty in Heisenberg $XY$ model
最近，已经表明经由局部可观测量和经由局部测量的量子费舍尔信息（即，局域量子费舍尔信息（LQFI））是量子估计和量子精密测量中的中心概念，并且捕获多分量量子系统中相关性的量子性[S. Kim等人，物理学修订版A。97，032326（2018）]。这种新的类不和谐测度与称为局域量子不确定性（LQU）的量子相关测度非常相似。在本研究中，我们已经发现，LQU是有界的LQFI的相位估计协议。此外，这两个量子关联量词之间的比较研究解决了量子海森堡$XY$模型。考虑两种不同的情况。第一种情况涉及各向异性的$XY$模型，第二种情况涉及各向同性的$XY$模型提交到外部磁场。我们的结果证实了LQFI比LQU揭示了更多的量子关联。
2019-04-27 quant-ph
Unbounded quantum Fisher information in two-path interferometry with finite photon number
根据Cramér-Rao界，用量子费舍尔信息量化无偏参数估计的最小误差.我们指出，在线性双光路干涉相位测量中，对于给定的光子数分布，只有同时测量叠加的NOON态，才能获得$<\hat{N}^{2}>$形式的最大量子费舍尔信息.我们给出了一系列具有无限量子费舍尔信息但平均光子数有限的特定叠加态。这种无界的量子费舍尔信息的优点将有利于量子技术的许多应用。
2013-01-16 quant-ph
Taming singularities of the quantum Fisher information
量子费舍尔信息矩阵（QFIM）是估计理论的基础：它们编码了使用给定探针可以估计一组参数的灵敏度的极限。由于这一限额要求的是QFIM的逆，一个直接的问题是如何处理单一的QFIM。此外，QESTs可能是不连续的，迫使人们远离常规统计模型的范式。非正则量子统计模型的这些问题在单参数和多参数估计中都存在。在几何上，当度量的曲率在概率分布的空间中的一个或多个方向上消失时，奇异QFIM发生，而当密度矩阵具有参数依赖秩时，QFIM具有不连续性。我们提出了一个微妙的讨论，如何处理每一个这些情况下，强调奇异的QFIM的物理含义和随之而来的后果量子精密测量。
2021-08-12 quant-ph
RLD Fisher Information Bound for Multiparameter Estimation of Quantum Channels
Stanford Institute for Theoretical Physics, Stanford University（斯坦福大学理论物理研究所）
本文研究量子信道多参数估计的基本极限，证明RLD Fisher信息值的链式法则不等式，指出摊销无法提升其值，进而得出有限时多参数设置中海森堡标度不可达的结论。
2021-07-28 cs.IT math-ph math.IT
Quantum parameter estimation via dispersive measurement in circuit QED
研究了电路量子电动力学中的量子参数估计问题。基于Metropolis Hastings（MH）算法和Markov chain Monte Carlo（MCMC）积分，提出了一种新的由未知参数估计的随机主方程计算Fisher信息的算法。这里，Fisher信息以对数似然函数的形式表示，并进一步由MCMC积分近似。数值结果表明，Fisher信息的单次演化可以逼近量子费舍尔信息.在短时间内的系综演化中也观察到了同样的现象。这些结果证明了该算法的有效性。
2017-10-03 cs.IT math.IT quant-ph
Enhanced frequency estimation by non-Gaussianity of Fock states
Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal da Grande Dourados（大杜拉多斯联邦大学精确科学与技术学院）
本研究通过非高斯态提升频率估计精度，展示其在量子 Fisher 信息上的优势并讨论了两种生成方案。
2025-05-20 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
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
Quantum Fisher information matrix for unitary processes: closed relation for $SU(2)$
量子费舍尔信息在量子精密测量领域起着核心作用。本文研究酉过程的量子费舍尔信息问题。对应于酉过程$U(\boldsymbolθ)$的每个参数$θ_i$，存在唯一的厄米特矩阵$M_{θ_i}=i(U^\dagger\partial_{θ_i} U)$。除了一些简单的情况下，例如当估计的参数是哈密顿量中的整体乘法因子时，即使对于估计量子比特系统的单个参数，这些矩阵的计算也不是一件容易的任务。使用Bloch向量$\boldsymbol{m}_{θ_i}$，对应于每个矩阵$M_{θ_i}$，我们找到了一个封闭的关系$SU(2)$过程的量子费舍尔信息矩阵的任意数量的估计参数和任意的初始状态。我们扩展了我们的结果，并提出了一个明确的关系，为每个矢量$\boldsymbol{m}_{θ_i}$的一般哈密顿与任意参数化。我们说明我们的结果，通过获得的量子费舍尔信息矩阵的所谓的角轴参数的一般$SU(2)$过程。利用幺正过程的两个不同参数空间之间的线性变换，我们提供了一种从给定参数化的幺正过程的量子费舍尔信息转移到另一个参数化的方法.知道了这个线性变换，就可以计算复合幺正过程的量子费舍尔信息，复合幺正过程是由几个简单的幺正过程连续作用而成的。我们将这种方法应用于自旋半系统，得到了陪集参数与角轴参数之一的量子Fisher矩阵。
2018-11-14 quant-ph
