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相对论运动总会降低量子Fisher信息吗?

量子物理 2022-05-19 v1 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 理论

摘要

我们研究了以量子Fisher信息表征的两能级原子作为探测器与Minkowski真空中的无质量标量场耦合时的终极估计精度。已有研究表明,对于以恒定速度运动的惯性探测器,其量子Fisher信息完全不受速度影响,但由于原子与场相互作用引起的退相干,它仍随时间衰减。此外,对于沿空间直线运动的匀加速探测器(w=0w=0),加速运动会降低状态参数估计中的量子Fisher信息。然而,当探测器轨迹由线性加速运动与四速度分量w=dy/dτw=dy/d\tau组合产生时,我们发现与先前结果截然不同:在非相对论情形(w1)(w\ll1)下,加速度会降低量子Fisher信息,而四速度分量会抑制量子Fisher信息的退化,从而可提高参数估计精度。进一步,在超相对论速度情形(w)(w\rightarrow\infty)下,尽管探测器仍与环境相互作用,但由于与速度相关的相对论修正,其行为如同封闭系统,此时量子Fisher信息可免受外部环境及相对论运动的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.08725,
  title  = {Does relativistic motion always degrade quantum Fisher information?},
  author = {Xiaobao Liu and Jiliang Jing and Zehua Tian and Weiping Yao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.08725},
  year   = {2022}
}

备注

10 pages, 9 figures, published in PRD. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1304.4237, arXiv:1902.00967 by other authors