基于稳定子的局域测量实现最优量子估计

量子计量学的一个核心挑战,是在反映真实实验条件的测量约束(如多体场景中的局域测量)下识别最优协议。该研究团队基于稳定子形式理论,提出了局域测量方案达到量子克拉美-罗界(QCRB)的充分判据。在理想条件下,研究人员证明图态总能通过局域测量协议实现最优估计精度,且该精度仅由底层图结构决定;并识别出一类图态作为探针态,其精度呈次优标度关系。在噪声环境中,该工作构建了多个探针态子空间(通常为混合态),这些子空间不仅能通过局域测量达到QCRB,还能保持近似不变的精度标度。这些子空间具有多重计量优势,包括高精度、部分噪声鲁棒性及参数编码前的噪声校正能力。在退相位噪声下,其性能显著优于GHZ态。该成果推进了局域测量量子计量学框架,实现了精度与噪声容忍度之间的稳健平衡。

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