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玻色高斯热态的信息几何

量子物理 2025-12-09 v2 信息论 高能物理 - 理论 数学物理 math.IT math.MP

摘要

玻色高斯热态是量子信息科学中基本类别的状态。本文探讨了这些状态的信息几何,重点关注 characterize two nearby states 之间的距离以及由 mean vectors 和 Hamiltonian 矩阵参数化所诱导的几何结构。具体而言,对于玻色高斯热态族,我们推导了它们相对于 mean vectors 和 Hamiltonian 矩阵的 Fisher-Bures、Kubo-Mori 和 α\alpha-zz 信息矩阵表达式。我们公式的一个重要应用在于对这些参数估计的基本限制。我们 additionally 建立了这些玻色高斯热态的导数和对称对数导数的公式。前者可应用于基于玻色高斯热态作为 ansatz 的量子机器学习中的梯度下降算法,而后者则用于制定玻色高斯热态单参数估计的最优策略。此外,这些信息矩阵的表达式在使用玻bose 高斯热态作为 ansatz 的自然梯度下降算法中可能具有其他应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.18268,
  title  = {Information geometry of bosonic Gaussian thermal states},
  author = {Zixin Huang and Mark M. Wilde},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.18268},
  year   = {2025}
}

备注

v2: 22 pages, 1 figure, includes example and alpha-z results; also, see related work in arXiv:2410.12935 and arXiv:2410.24058