利用无序探针实现稳健量子计量

无序态在量子设备中普遍存在,包括专为量子参数估计和传感而设计的量子探针。本研究探讨了量子探针在玻璃态无序环境中的鲁棒性。通过将量子费希尔信息按无序分布标准化中心矩的不同阶数展开,我们定义了量化无序效应的无序标记量。根据无序标记量的可能取值对量子探针进行分类,并解析证明:对于探针哈密顿量所有参数或子集存在相同弱无序的敏感型探针,其无序标记量绝对值与无序强度呈二次方依赖关系。研究团队推导出探针固有的、与无序抗衡的鲁棒性标度,并提出通过无无序探针哈密顿量计算给定初始状态下探针可承受最大无序强度的方案(无需进行无序平均)。该研究以磁场无序条件下的单量子比特探针,以及具有最近邻相互作用的无序一维Kitaev模型描述的多量子比特探针为例进行了验证。

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提交arXiv: 2026-04-13 15:45

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