量子f-散度的普适热力学不确定性关系
该研究团队证明,任意Petz f-散度(其中f为算子凸函数)在量子态间均具有普适的χ²混合表示:ρ态与σ态的可区分性可通过二次对比度χ²λ的非负权重叠加获得,权重系数wf(λ)由生成元f的勒夫纳-斯蒂尔捷斯表示显式确定。这一发现明确了χ²λ作为量子f-散度的基本构成单元,并为典型选择(相对熵/KL散度、Hellinger/Bures距离、Rényi熵)给出了闭合形式的wf表达式。通过将χ²λ映射至经典皮尔逊χ²统计量,研究人员利用Chapman-Robbins变分表示法,推导出紧致的普适量子热力学不确定关系:任意f-散度均被量子可观测量统计量(均值与方差)的函数下界所约束,该成果不仅重现了量子热力学领域既有结论,更为相关应用提供了新的理论工具。



