时分复用分布式量子传感
量子计量学通过利用压缩态和纠缠态等非经典资源,实现了超越经典极限的参数测量精度。在分布式量子传感中,通过跨越粒子与空间模式的纠缠,海森堡极限已从1/√N提升至1/(√N·M),其中N代表光子数,M为空间分布模式数。然而整体灵敏度仍受限于测量重复次数R的线性增长。本研究表明,通过时域复用技术实现跨时间模式的纠缠,可突破这一限制并获得与R相关的标度优势。这使得灵敏度能渐进实现光子数、空间模式和重复次数的同步海森堡标度,最终达成Δ²φ∝1/(N·M·R)²的总体灵敏度。基于玻戈留波夫变换形式体系,研究人员证明了该方案在高斯态类别中的最优性,并证实该标度可通过零差探测和最大似然估计实现。研究还表明该优势在光学损耗下依然存在,并提出了一种基于光纤环路的光子传感实验方案。这项工作为将时分复用技术引入量子计量领域开辟了新途径。

