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量子态的熵与几何

量子物理 2018-06-14 v3

摘要

我们比较了 Bures-Helstrom (BH) 度量和 Bogoliubov-Kubo-Mori (BKM) 度量在量子信息几何中的作用。我们注意到在态分辨中涉及两个极限,我们称之为“热力学”极限(即实现次数 NN 趋向于无穷大)和无穷小极限(即态的分离趋向于零)。我们表明,在量子情形下这两个极限不可交换。先取无穷小极限会导出 BH 度量及相应的 Cram\'er-Rao 界,这在量子信息几何中被广泛接受。以相反顺序取极限则导出 BKM 度量,这导致一个较弱的 Cram\'er-Rao 界。这种极限的不可交换性是一个纯粹源于量子纠缠的量子现象。我们可以利用这一现象在态分辨中获得量子优势,并绕过 Bures-Helstrom Cram\'er-Rao (BHCR) 界所施加的限制。我们提出了一个在技术上可行的冷原子实验,以在两个 qubit 的简单情形下展示这种量子优势。

关键词

引用

@article{arxiv.1609.07279,
  title  = {Entropy and Geometry of Quantum States},
  author = {Kumar Shivam and Anirudh Reddy and Joseph Samuel and Supurna Sinha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1609.07279},
  year   = {2018}
}

备注

9 pages, 6 figures, Submitted for publication