内禀退相干自旋链系统的优化量子参数估计

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量子纠缠作为量子信息的基本资源而得到广泛的研究,它在量子计算,量子隐形传态,量子通信等领域占据着核心位置。最近研究发现量子纠缠还可以用来提高参数估计精度。然而任何一个量子系统都不可避免的与周围环境发生相互作用,环境噪声使得系统发生退相干,这是实现量子通信和量子计算机等最主要的障碍。因此如何精确的测量或推断系统的参数是控制量子退相干的第一步。本文将研究自旋链系统在内禀退相干下量子参数估计。量子Fisher信息能刻画对某个参数的进行估计所能达到的精度极限,同时还可以作为量子纠缠的判据。利用Milburn退相干模型研究了量子退相干下磁场中Heisenberg自旋链上量子Fisher信息的演化行为。根据Cramer-Rao不等式,讨论了内禀退相干系统下参数所能达到的精度极限。结果发现,在退相干量子系统下,量子Fisher信息在刚开始的一段时间随着时间递增,而在长时间极限下呈指数形式衰减。同时我们还研究了系统初态的负性纠缠Negativity和量子Fisher信息的关系。
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