时变信号到达时间与载波频率的量子极限检测

光脉冲到达时间和载波频率的精确测量对时频编码量子技术至关重要。然而,量子力学为同时测定这两个物理量设定了根本性限制。该工作通过理论推导与实验验证,揭示了联合时频测量的量子不确定性边界。研究表明,当检测被限制在有限时间窗口时,该问题可通过量子转子自然描述,这使得广泛使用的海森堡不确定性关系不再适用。该团队进一步提出了一种能达到这些基本极限的最优检测方案。通过Q函数采样,研究人员实现了超越谐振子的维格纳函数重构。基于量子脉冲门的实验平台证实,该方案已逼近时频同步测量的终极量子极限。这些成果为联合时频检测建立了新框架,对精密测量和量子信息处理具有直接意义。

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提交arXiv: 2026-02-24 14:41

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