Sub-Planck structures: Analogies between the Heisenberg-Weyl and SU(2) groups
Notice bibliographique
Résumé
Coherent-state superpositions are of great importance for many quantum subjects, ranging from foundational to technological, e.g., from tests of collapse models to quantum metrology. Here we explore various aspects of these states, related to the connection between sub-Planck structures present in their Wigner function and their sensitivity to displacements (ultimately determining their metrological potential). We review this for the usual Heisenberg-Weyl algebra associated with a harmonic oscillator and extend it to find analogous results for the $\mathrm{su}(2)$ algebra, typically associated with angular momentum. In particular, in the Heisenberg-Weyl case, we identify phase-space structures with support smaller than the Planck action in both Schr\"odinger-cat-state mixtures and superpositions, the latter known as compass states. However, as compared to coherent states, compass states are shown to have $\sqrt{N}$-enhanced sensitivity against displacements in all phase-space directions ($N$ is the average number of quanta), whereas cat states and cat mixtures show such enhanced sensitivity only for displacements in specific directions. We then show that these same properties apply for analogous SU(2) states provided (i) coherent states are restricted to the equator of the sphere that plays the role of phase space for this group, (ii) we associate the role of the Planck action with the size of SU(2) coherent states in such a sphere, and (iii) we associate the role of $N$ with the total angular momentum.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».