量子 Fisher 信息作为超辐射量子相变的特征

众所周知，单模 Dicke 模型会经历从所谓的正常相到超辐射相的量子相变（下文称为“超辐射量子相变”）。通常，量子相变与纠缠、量子涨落和保真度等量的临界行为密切相关。在本文中，我们研究了 Dicke 哈密顿量基态中场模和原子的量子 Fisher 信息（QFI）。对于有限且足够大的原子数，我们的数值结果表明，在临界原子 - 场耦合附近，由于非经典压缩态的出现，原子子系统和场子系统的 QFI 可以超越经典极限。随着耦合强度进一步增加并远超临界点，两个子系统处于高度混合态，这降低了 QFI 从而降低了最终的相位灵敏度。在热力学极限下，我们给出了 QFI 及其与约化方差关系的解析结果。对于每个子系统，我们发现 QFI 的导数在临界点存在奇点，这是 Dicke 模型中量子临界性的一个清晰特征。