量子 Fisher 信息的直接测量
量子物理
2023-01-25 v1
摘要
在绝热微扰理论中，Berry曲率与广义力相关，量子度规张量与能量涨落相联系。前者已有大量数值结果与实验实现验证，而后者较少被考虑。量子Fisher信息作为量子精密测量的关键，是量子度规张量的四倍。难以将量子Fisher信息与某些物理可观测量相联系。一个有趣的候选量是对称对数导数的平方，其通常在理论与实验上均难以获得。绝热微扰理论启示我们通过测量能量涨落来直接提取量子Fisher信息。本文中，我们首先采用一种替代方式推导能量涨落与量子Fisher信息的联系。随后，我们在两能级系统中数值验证了基于绝热微扰的量子Fisher信息直接提取，并以实验可行参数在氮空位中心模拟了实验实现。还讨论了横场Ising模型与海森堡自旋链等统计模型，分别与解析结果比较并展示能级交叉。我们的讨论将为测量量子Fisher信息提供新的实用方案，并有益于量子精密测量及对量子Fisher信息的理解。
引用
@article{arxiv.2208.03140,
title = {Direct measurement of quantum Fisher information},
author = {Xingyu Zhang and Xiao-Ming Lu and Jing Liu and Wenkui Ding and Xiaoguang Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.03140},
year = {2023}
}