利用非高斯态进行量子测温:从非平衡速度到平衡精度
该研究团队利用量子探针进行温度估计研究,涵盖单模初始态和通过非线性晶体在有限温度下受激参量下转换产生的双模态。研究人员对比了瞬态与平衡态下高斯态和非高斯态探针的性能表现。在非平衡态区域发现,单模非高斯态(如福克态、奇相干态和Gottesman-Kitaev-Preskill态)能显著提升估计速度,尤其在短相互作用时间下效果突出。对于双模体系,纠缠态(如双模压缩真空态、NOON态和纠缠相干态)可提前获取温度信息。在平衡态区域分析表明,采用双模压缩热态的温度估计策略优于单模方案。通过评估实际测量方案发现,能量观测和粒子数差观测均可实现最优精度,而基于正交测量的方法表现次优。精度提升源于压缩效应抑制了粒子数差的涨落。
