玻色计量学资源:从超选择规则视角看量子增强精度
量子光学与原子系统是利用量子增强精密参数测量的重要平台。然而不仅量子光学与原子系统的研究常被割裂处理,即使在量子光学领域内,确定最优探针(量子态)和演化过程(参数依赖动力学)通常也依赖个案分析。模式纠缠(有时仅粒子纠缠)可在连续变量与离散变量体系中实现测量精度的量子增强,但这些体系间的明确关联仍待阐明。该工作提出了一个统一框架,通过玻色子资源囊括了所有已知的量子计量学精度增强体系。研究团队引入了符合超选择规则的电磁场表征方法,明确纳入相位参考并强制保持总粒子数守恒,该描述在形式上与原子系统所用的方法等效,并展示了如何同时涵盖量子光学的离散与连续极限。在此框架下,该工作不仅重现了既有结论,更对精度提升的量子资源提供了自洽物理解释。此外,研究人员开发出利用任意多模纠缠探针态优化测量精度的通用策略。最终,该理论体系可自然兼容噪声、测量策略及非幺正演化过程,从而拓展至实际实验场景的应用。
