时间不确定性及量子传感中的基础灵敏度极限:在光力学重力测量中的应用
高灵敏度加速度计与重力仪作为实现测量灵敏度极限的关键工具,对推动基础物理与应用物理研究具有重要意义。虽然从原子干涉仪到光力学系统已有多种平台被提出以实现这一目标,但所有这些研究都忽略了时间估计中固有量子不确定性的影响。本研究从通用线性量子传感器的哈密顿量出发,推导出双参数量子费希尔信息矩阵,并将时间作为不确定(干扰)参数建立相应的克拉美-罗界。分析表明,时间与信号估计之间存在根本性耦合,这种耦合会固有地降低测量灵敏度——仅在特定探测时间或特殊解耦条件下才能恢复标准的单参数量子极限。随后我们将这些结果应用于光力学重力仪,在连续测量方案中明确推导出最优解耦条件,使得时间不确定性的影响被有效平均消除。该方法具有普适性,可轻松推广至广泛的量子传感器类别。

