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通过受控能量测量估计一般哈密顿量参数

量子物理 2018-09-26 v3

摘要

量子Cramér-Rao定理指出,量子Fisher信息(QFI)限定了量子参数 ξ\xi 估计可达到的最佳精度。然而,这成立的前提是假设用于提取 ξ\xi 信息的测量是常规的,即其样本空间及其正算子值元均不依赖于参数的(真实)值。放宽该假设可能获得更好的性能。对于一般哈密顿量参数,即参数以非线性方式进入系统哈密顿量(使得能量本征态和本征值依赖于 ξ\xi)的情形,一类称为受控能量测量的非常规测量自然可用。我们对其性能进行了解析优化,从而能够将最优受控能量测量与基于对称对数导数的最优Braunstein-Caves测量进行比较。由于前者可能优于后者,一般哈密顿量参数的终极量子界限不同于相位(平移)参数的界限。我们还详细讨论了基于量子相位估计算法的受控能量测量的实际实现,并给出了多种例子以阐明我们的结果。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.07858,
  title  = {Estimation of general Hamiltonian parameters via controlled energy measurements},
  author = {Luigi Seveso and Matteo G. A. Paris},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.07858},
  year   = {2018}
}

备注

revised and enlarged version