冷还是不冷?基于热量子态的位移传感

基于玻色子系统的量子增强位移传感通常假设在非经典探针制备前,振荡器已被冷却至接近基态。该团队探究了这种近基态初始化是否必要,或者是否可以直接从热态生成灵敏探针。该工作分析了通过压缩、数提升和薛定谔猫态生成作用于热输入所产生的热量子探针。该研究识别出两种不同机制,使得热混合性仍能与增强位移灵敏度兼容。首先,将混合探针投影至确定宇称扇区,可消除位移量子Fisher信息通常的热抑制效应,其值反而会随初始热占据数增加。其次,反方向位移的相干叠加可通过其位移分量间的相干性保持灵敏度,即使底层状态是混合的。该团队利用这两种机制,根据灵敏度来源(宇称选择、位移分量间相干性或两者兼有)对热态协议进行分类。最后,该工作构建了一个实验相关的优化问题,在真实退相干条件下比较初始冷却与直接热态制备,结果表明完全冷却并非普遍最优。该团队的研究确立了热态工程作为无需强制基态初始化的量子增强玻色子位移传感途径。

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提交arXiv: 2026-06-11 17:50

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