临界量子测温及其在自旋系统中的可行性

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埃内斯·艾巴尔1, 阿图尔·涅兹戈达1,2, 萨弗拉·S·米尔哈拉夫3,4, 摩根·W·米切尔1,5, 丹尼尔·贝内迪克托·奥雷内斯1艾米莉亚维特科夫斯卡6

1ICFO - 摄影科学研究所,巴塞罗那科学技术学院,08860 卡斯特尔德费尔斯,巴塞罗那,西班牙
2华沙大学物理系,ul。 Pasteura 5, PL-02-093 波兰华沙
3德黑兰大学物理系,邮政信箱 14395-547,德黑兰,伊朗
4纳米科学学院,基础科学研究所 (IPM),邮政信箱 19395-5531,德黑兰,伊朗
5ICREA - Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats, 08010 巴塞罗那, 西班牙
6PAS 物理研究所,Aleja Lotnikow 32/46, 02-668 Warszawa, Poland

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抽象

在这项工作中,我们研究了具有量子相变的有限大小强相关系统的温度传感。 我们使用量子 Fisher 信息 (QFI) 方法来量化温度估计中的灵敏度,并应用有限大小的缩放框架将这种灵敏度与系统在关键点周围的关键指数联系起来。 我们数值计算了两个实验可实现系统的临界点周围的 QFI:存在外部磁场的自旋 1 玻色-爱因斯坦凝聚体和自旋链海森堡 XX 模型。 我们的结果证实了 QFI 的有限尺寸缩放特性。 此外,我们讨论了在这两个系统的关键点(几乎)使 QFI 饱和的实验可访问的可观察量。

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