山东大学张大剑/仝殿民提出的基于Krylov子空间的量子测量理论在PRL发表

物理学院量子信息团队教授张大剑、仝殿民在量子测量研究领域取得新进展，提出了基于Krylov子空间的量子测量理论，为高效估计量子Fisher信息开辟了新途径。研究成果以“Krylov shadow tomography: Efficient estimation of quantum Fisher information”为题发表在物理学顶级期刊Physical Review Letters[PRL 134,110802,2025]。张大剑教授是文章第一作者，仝殿民教授是通讯作者，山东大学物理学院是唯一单位。

量子信息科学正在革新人们获取和处理信息的传统途径，引起了人们的广泛重视，已成为近年来快速发展的领域之一。刻画量子信息的一个核心物理量是量子Fisher信息，被广泛应用于精密测量、纠缠探测和量子相变等众多方向。然而，由于其高度非线性特性，量子Fisher信息的精确测量十分困难，数十年来一直是个挑战性的难题。

张大剑教授和仝殿民教授创新性地将数学中的Krylov子空间概念引入到量子测量研究中，提出了基于Krylov子空间的量子测量理论。该理论的基本思想是：构建系列相互嵌套的Krylov子空间，在各子空间内求解量子Fisher信息的最优界限，而随着Krylov子空间的不断扩大，这些界限逐渐逼近量子Fisher信息的真实值，从而实现量子Fisher信息的精准获取。

这一工作开辟了高效估计量子Fisher信息的新途径。 该研究得到了国家自然科学基金的支持。