通过量子光学中的光谱测量实现量子计量学

连续监测的量子系统正逐渐成为量子计量学中极具前景的平台,其核心挑战在于确定能最优提取辐射量子态中未知参数信息的测量策略。不同测量策略实质上探测的是辐射场不同的时间模式,而模式选择会显著影响参数估计所能获取的信息量。尽管光谱滤波选频是量子光学中的常用方法,但该技术的计量潜力尚未得到系统量化。该研究团队通过将光谱探测建模为级联量子系统,构建了一个理论框架来评估这一潜力——该框架能重构频域滤波光子模式的完整密度矩阵,并计算其对应的费希尔信息量。这一理论框架为量子光学中的光谱测量性能评估提供了简洁通用的方法,可基于频率选择、探测器线宽以及通过高阶频率分辨关联和平均场工程实现的计量增益来识别最优滤波策略。这些研究成果为在实际量子光学平台中识别和设计最优传感策略奠定了基础。

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