多参数计量中的量子纠错

对于单参数传感,格林伯格-霍恩-蔡林格(GHZ)探针可在未知参数全范围内实现最优的量子增强精度,且仅需采用与参数无关的可分离测量策略。然而在多参数场景中,单个GHZ探针不仅无法实现量子优势,其对应最优测量方案还会变得复杂且依赖未知参数。本研究提出一种基于量子纠错技术的GHZ探针多参数传感方案——通过将其余未知参数视作可校正的噪声处理,该方案恢复了单参数GHZ量子传感的核心优势:在保持测量可分离且固定的前提下,对所有未知参数值均能达到最优量子增强精度。具体而言,当每个GHZ探针配有一个屏蔽辅助量子位时,该协议对任意探针尺寸都能提取最大可能精度。虽然单GHZ探针的最优精度受限于散粒噪声,但通过使用多个互补GHZ探针可恢复海森堡标度。研究人员通过贝叶斯估计验证了该协议的有效性。
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提交arXiv: 2025-11-06 03:31

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