控制激子-光力学系统中的多参数量子估计

多参数量子估计已成为量子计量学中的核心任务。该工作研究了混合激子-光力学(EOM)系统中的多参数量子估计问题。该系统由一个嵌入驱动光力学微腔中的半导体量子阱构成,其中激子、光学和力学模式通过激子-光子耦合以及辐射压力耦合实现相干相互作用。基于高斯态形式,该团队推导了稳态量子涨落的协方差矩阵,并采用对称对数导数(SLD)和右对数导数(RLD)两种方法,评估了与激子-光子耦合强度 \(g\) 及激子衰减率 \(k_x\) 同时估计相关的量子Fisher信息矩阵。研究人员分析了相应的量子克拉美-罗界,并确定了制约可达估计精度的最具信息量的精度极限。详细研究了若干实验相关参数(包括温度、驱动功率、光力学耦合强度及耗散率)的影响。结果表明,强混合相互作用和低温条件能显著提升估计精度,而热涨落和耗散过程则会降低计量性能。此外,该工作将最终量子极限与基于零差和外差探测的实验可行高斯测量策略进行了比较,发现外差探测在估计性能上优于零差方案,并且在适当的参数区间内可逼近最优量子精度极限。
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提交arXiv: 2026-06-08 02:51

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