Inom klassisk fysik bestäms tillståndet för ett system helt av dess position och momentum. Inom kvantfysiken är tillståndet för ett system dock inte helt bestämt av någon enskild mätning. Istället kan en mätning av ett kvantsystem bara avslöja vissa aspekter av dess tillstånd, samtidigt som andra aspekter lämnas okända.
Mängden information som kan erhållas från en kvantmätning kvantifieras med en kvantitet som kallas quantum Fisher information (QFI). QFI är ett mått på hur mycket tillståndet i ett system förändras när det mäts.
Den nya studien visar att QFI kan omdefinieras när det gäller den ömsesidiga informationen mellan systemet och mätapparaten. Ömsesidig information är ett mått på hur mycket information två system delar.
Omdefinieringen av QFI har flera konsekvenser för utvecklingen av ny kvantteknologi. För det första ger det ett nytt sätt att förstå hur kvantsystem interagerar med mätapparater. För det andra kan det leda till utvecklingen av nya metoder för att mäta kvanttillstånd. För det tredje kan det hjälpa till att identifiera de optimala tillstånden för att utföra kvantuppgifter.
Studien är ett betydande steg framåt i vår förståelse av kvantmätningar. Det kan ha stor inverkan på utvecklingen av ny kvantteknologi, som kvantdatorer.
Hänvisning:
* H. F. Chau, A. Kalev och D. Poulin. "Omdefinierar Quantum Fisher-informationen via den ömsesidiga informationen." Physical Review Letters 121, 250401 (2018).
