相干性介导的量子测温技术在混合电路-量子电动力学架构中的应用
量子测温技术在低温传感器与量子信息平台的发展中具有关键作用。该工作提出并理论分析了一种混合电路量子电动力学架构:将超导量子比特与两种不同的玻色模式进行色散耦合——其中一种模式初始化为弱相干态,另一种则耦合至热环境。研究表明,该量子比特可作为探测模式的灵敏读出器,将热涨落与相干光子数涨落间的干涉映射至可测相移上。这一机制通过拉姆齐干涉测量法,实现了对亚毫开尔文量级热能量涨落的高灵敏度检测。研究人员推导了量子比特相干包络线的解析表达式,计算了温度估计的量子费希尔信息,并通过数值模拟证明相干参考态的引入能放大量子比特对热光子占据数微小变化的灵敏度。该成果为量子增强测温建立了新范式,并为未来高能物理与量子计量学中的量热传感提供了可扩展平台。