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量子Fisher信息与纠缠单调函数之间的不确定性关系

量子物理 2026-03-24 v2

摘要

纠缠被广泛视为诸多任务的关键资源,某些情况下可通过与这些任务相关的绩效指标来量化。在量子光度学中,这体现在量子Fisher信息(QFI)——提供精度下界——与多体纠缠量子符(如纠缠深度)之间的联系。然而,QFI与纠缠单调函数之间的联系——即在局部操作和经典通信(LOCC)下不增加的函数——迄今为止尚未建立。本文通过引入一族不确定性关系来弥合这一鸿沟,这些关系通过量子Fisher信息矩阵的元素,对双体纠缠单调函数提供下界。为进一步凸显结果的重要性,我们将这些关系与可实现的多参数估计精度相联系。考虑一个分为两个部分且维度任意的系统,我们还表明,尽管二维纠缠足以以最大精度估计单个参数,但对于多参数估计则需要真正的高维纠缠。我们通过说明这些方法自然扩展到多体分离的情况来作结论。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.14595,
  title  = {Uncertainty relations between quantum Fisher information and entanglement monotones},
  author = {Shaowei Du and Shuheng Liu and Matteo Fadel and Giuseppe Vitagliano and Qiongyi He},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.14595},
  year   = {2026}
}

备注

10 pages, 3 figures