共振纳米光子传感器的量子费希尔信息极限:为何即使在量子极限下高Q值也并非最优

该研究团队开发了一种基于亚波长法布里-珀罗狭缝腔的共振纳米光子传感器量子计量框架。在经典费舍尔信息分析的基础上,研究人员将参数编码建模为嵌入马赫-曾德尔干涉仪单臂的相位-损耗量子通道。该工作推导了线性损耗下相干态和高斯探测态的量子费舍尔信息(QFI),并证明即使在量子极限下,最优估计精度仍由参数依赖相移的生成元决定,而非由腔品质因子决定。因此,使QFI最大化的操作点通常并不与最高Q值共振点重合。量子资源能提升灵敏度,但不会重新定义最优几何结构。这些结果为量子增强型纳米光子传感提供了物理意义明确的设计原则。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-12-16 20:28

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