强耦合下量子测量的有限尺度效应：微观模型与现象模型的比较
量子物理
2026-04-21 v2 介观与纳米尺度物理
统计力学
摘要
我们研究了与热浴强耦合的自旋链的精度极限，用于测量一般参数，并报告特定磁力学和热力学情形的结果。通过采用完整的极化变换，我们推导有效哈密顿量，获得弱耦合(WC)和强耦合(SC)两种情形下一般参数平面Fisher信息(QFI)的解析表达式，显式考虑有限尺度(FS)效应。此外，我们利用Hill的纳米热力学计算SC下有效QFI表达式。我们的结果揭示了SC在低温下热力学测量方面的潜在优势，并通过控制各向异性参数实现磁力学精度的提升。关键的是，我们表明在QFI计算中忽略FS效应会导致显著误差。该工作还凸显了在SC下使用现象模型描述系统测量能力和热力学行为的不足之处。
引用
@article{arxiv.2507.19994,
title = {Finite-Size Effects in Quantum Metrology at Strong Coupling: Microscopic vs Phenomenological Approaches},
author = {Ali Pedram and Özgür E. Müstecaplıoğlu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.19994},
year = {2026}
}
备注
30 pages, 15 figures