量子费舍尔信息作为量子多体系统中对称性破缺的度量

对称性破缺是理解从凝聚态物质相变到规范理论中基本相互作用等多样现象的核心。尽管已有众多表征指标,但如何在热力学极限下构建一个忠实、可计算且普适的对称性破缺量化标准仍是悬而未决的难题。这项工作在量子资源理论框架下,提出将量子Fisher信息(QFI)作为此类度量标准。研究团队通过计算典型模型的QFI验证其有效性:在BCS超导体中,QFI可量化库珀对数量;在横向场XY自旋链中,它能探测无局域序参量的拓扑相变;而在量子淬火动力学中,该团队精确推导出量子姆潘巴效应在激发态传播层面的微观机制与条件,包括热力学极限下的情况——这超越了前人研究的范畴。这些结果表明,作为不对称性资源理论中完全资源单调量的QFI(其角色类似于纠缠理论中的纠缠熵),能准确刻画凝聚态系统中的对称性破缺。该研究突显了QFI作为平衡与非平衡量子多体系统中对称性破缺的普适且物理意义明确的诊断工具。

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