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该团队采用两个空间分离的自旋系综，研究沿三个空间轴的梯度与均匀背景场的磁测量。通过对这些参数的可估计精度进行权衡关系推导，发现适用于均匀场估计的Dicke态，在旋转其中一个子系综的自旋后，可转变为对磁场梯度敏感的状态。该团队确定了三个正交方向上梯度测量精度的理论极限，该极限与各方向均匀场灵敏度相关。所得部分翻转的Dicke态能够达到上述极限值，在两条轴上表现出相近的灵敏度，但在第三条轴上显著降低。通过利用两个系综间的纠缠态，该方案实现的精度约为最佳二分可分离态（局域Dicke态直积态）的两倍。针对小规模系综，该团队明确给出了达到量子Cramér-Rao下界的测量算符；对于较大规模系综，则提出更简化但次优的方案。两种情况下，梯度估计均通过角动量算符的二阶矩和相关性实现。研究结果揭示了如何利用Dicke态的计量学特性实现量子增强的多参数估计。