量子测温传感:局域与远程方法对比
该研究团队探索了利用量子传感器实现量子测温的方法,重点基于量子估计理论推导出基础精度极限。提出的传感平台由两个通过电容耦合的异质量子位构成,能在热环境中诱发量子振荡。研究采用吉布斯分布对热平衡态进行建模,并通过量子费希尔信息(QFI)和希尔伯特-施密特速度(HSS)这两个严格指标评估传感器灵敏度极限。针对可调参数(如量子位能量与耦合强度)与QFI/HSS关系的系统分析,为温度灵敏度优化提供了明确路径。 研究进一步比较了两种量子测温范式:(I)由直接接触热浴的传感器持有者Alice执行本地温度估计;(II)通过量子隐形传态辅助的远程用户Bob实施温度估计——后者采用单量子位热态隐形传态协议传输量子位状态中编码的温度信息。研究发现,由于传感器与环境直接相互作用的先天优势,直接测量模式展现出比远程估计更优的灵敏度。分析表明,提高约瑟夫森能量会降低传感器灵敏度,而增强量子位间耦合强度则能有效提升测温性能。