量子科技中心_量科网

增强型量子计量技术在揭示量子现象基本特征中具有核心作用。在此背景下，磁子-腔耦合强度（Gmc）与磁子-机械耦合强度（Gmb）的精确估计对准确表征和控制混合磁机械系统动力学至关重要。这两种相互作用主导着光学、磁学和机械子系统间的能量与信息传递，优化其估计精度将显著提升系统在量子计量中的性能。该工作提出了一个实验可行的方案，用于同时增强Gmc与Gmb耦合强度的估计精度，重点关注外差探测的性能表现。 通过对比联合估计与单独估计策略，研究人员证明在该系统中联合估计方法具有显著优势。为支撑这一结论，该团队基于对称对数导数（SLD）和右对数导数（RLD）计算了量子费希尔信息矩阵（QFIM）。结果表明：与RLD相关的量子克拉美-罗界（QCRB）始终低于SLD对应的界限，表明其具有更优的估计精度。从物理角度看，这种精度提升反映了系统在编码、传递和提取量子信息方面增强的能力，同时允许对基本相互作用实现最优控制。 研究发现，提高拉比频率、腔损耗率及平均光子/声子数，同时降低机械阻尼和温度，可增强系统对耦合参数的敏感性。这些机制通过调控量子资源（如纠缠、压缩态和态纯度）来实现更精确的估计。此外，分析表明在一定条件下，外差探测可逼近QFIM设定的极限精度，这为Gmc与 Gmb耦合强度的测量提供了一条高效实用的技术路径，为高精度混合量子传感器的发展奠定了基础。