贝叶斯频率估算在基本量子极限下的研究

在探测基础物理的实验(如引力波天文台和超轻暗物质haloscope)中,搜寻未知频率的微弱信号是一项经典任务。这些最先进的传感器受限于设备量子态的基本不确定性所产生的量子噪声。传统上,频率估计会遭遇信噪比的阈值效应,导致微弱信号极难在频域定位。研究表明,该现象在量子极限条件下依然存在,但通过采用将可能量子态投影到“量子白化”态上的相干协议,可以超越传统正交测量方法。量子白化是一种协变测量,研究人员在宽先验条件下对其进行了理论分析,并在有限宽度先验情况下进行了数值验证。除加速未知频率搜索外,量子白化技术还可广泛应用于:在缺乏参数先验信息的情况下,感知酉编码过程的参数特征。

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