迪克叠加态探针用于抗噪声海森堡及超海森堡精密测量
在噪声环境下利用多量子比特纠缠态进行相位感知是现代量子计量学的核心议题。该研究探讨了由单体和双体相互作用哈密顿量生成的参数编码下,Dicke态叠加探针在量子相位传感中的应用。研究发现:在单体相互作用哈密顿量产生的幺正编码条件下,存在一类N量子比特Dicke叠加态,其量子Fisher信息具有近海森堡极限标度特性,同时相较于GHZ态、W叠加态和平衡Dicke态,对退相位噪声表现出显著增强的鲁棒性。针对双体相互作用情形,研究确定了能优化量子Fisher信息的Dicke叠加探针,并探究了其在相位阻尼、振幅阻尼和全局退极化噪声下的性能表现。在该族态中,某些Dicke叠加态能将超海森堡标度特性与相对于Fisher信息最优探针更强的相位阻尼抗性相结合。这些结果表明,经过定制的近最优Dicke态叠加探针,可作为由单体和双体相互作用主导的海森堡及超海森堡量子相位传感中兼具多功能性和噪声鲁棒性的资源。
量科快讯
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