利用相空间分布探测非线性超冷量子气体的信息论度量
该团队使用相空间分布(具体为Wigner和Husimi准概率分布)来研究由Gross-Pitaevskii方程描述的谐波囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体。基于平均场基态波函数,该团队构建了这两种分布及其位置和动量空间边缘分布,并利用它们计算了一套全面的信息论度量:Shannon熵、Wehrl熵和Rényi熵;Fisher信息;累积残差熵和交叉累积残差熵;互信息;以及Kullback-Leibler散度、Jeffreys散度、Cauchy-Schwarz散度和Rényi散度。通过研究这些量随代表性Rb-85凝聚体的 \(s\) 波散射长度的变化,该团队发现更强的排斥相互作用导致相空间离域化加剧,这体现在Shannon熵和Wehrl熵的单调增长上,而Fisher信息则呈现互补趋势——在位置空间中增加,在动量空间中减少,且与全局Fisher不确定度界限一致。Rényi熵和散度度量进一步揭示,从Wigner表示过渡到Husimi表示时,非经典干涉被系统性抑制,相空间结构向更经典的方向转变,且基于Wigner和Husimi的互信息在相互作用强度较大时趋于收敛。该团队指出,由于Gross-Pitaevskii框架将多体态视为平均场乘积,此处计算的互信息量化的是有效单体分布中共轭相空间变量之间的统计依赖性,而非真正的粒子-粒子纠缠。

