In this work, we study temperature sensing with finite-sized strongly correlated systems exhibiting quantum phase transitions. We use the quantum Fisher information (QFI) approach to quantify the sensitivity in the temperature estimation, and apply a finite-size scaling framework to link this sensitivity to critical exponents of the system around critical points. We numerically calculate the QFI around the critical points for two experimentally-realizable systems: the spin-1 Bose-Einstein condensate and the spin-chain Heisenberg XX model in the presence of an external magnetic field. Our results confirm finite-size scaling properties of the QFI. Furthermore, we discuss experimentally-accessible observables that (nearly) saturate the QFI at the critical points for these two systems.

中文翻译：

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临界量子测温及其在自旋系统中的可行性

在这项工作中，我们研究了具有有限大小的强相关系统的温度传感，该系统表现出量子相变。我们使用量子费希尔信息 (QFI) 方法来量化温度估计中的敏感性，并应用有限大小的缩放框架将这种敏感性与关键点周围的系统关键指数联系起来。我们数值计算了两个实验可实现系统的临界点附近的 QFI：在存在外部磁场的情况下，自旋 1 玻色爱因斯坦凝聚和自旋链海森堡 XX 模型。我们的结果证实了 QFI 的有限尺寸缩放特性。此外，我们讨论了在这两个系统的临界点处（几乎）使 QFI 饱和的实验可访问的可观察量。