二维系统中多参数量子计量学的高效自适应控制策略

量子计量学利用纠缠态和压缩态等量子资源,能够突破经典极限实现更高精度的参数估计。虽然最优量子控制策略可助力达到甚至超越海森堡极限,但其实际应用通常需要预知待测参数,这要求采用具有反馈机制的自适应控制方法。此类自适应控制方法在单参数量子计量领域已有研究,但在多参数量子计量领域迄今鲜有涉足。该工作通过提出适用于二维系统的多参数量子计量高效自适应控制策略,填补了这一空白。研究团队通过系统扩展方案消除了最优测量、初始态与控制哈密顿量之间的权衡关系,推导出估计方差与演化时间之间的显式关联。借助重参数化技术,研究人员获得了自适应迭代中演化时间的优化方案,并建立递归关系来刻画迭代过程中的精度提升。所提出的策略仅需数次迭代即可实现最优性能(相差一个常数阶的整体因子),同时对单次迭代中控制参数误差的偏离表现出强鲁棒性。进一步分析表明,该策略对具有任意参数依赖性的哈密顿量均有效。该研究为现实场景中基于自适应哈密顿量控制的多参数量子计量提供了实用方案。

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提交arXiv: 2025-10-16 15:47

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