连续运行多参数传感器中的量子噪声标度

该研究团队通过实验研究了限制多参数量子传感器持续运行的量子噪声机制。利用混合射频-直流光泵磁力计,研究人员在保持量子噪声限制的前提下,系统测绘了光子散粒噪声、自旋投影噪声和测量反冲噪声随探测光功率(变化一个数量级)与泵浦光功率(变化三倍)的变化规律。实验观察到总噪声功率分别随探测光子通量呈线性、二次和三次方关系,同时反冲效应随泵浦光子通量呈二次方依赖,这些结果与随机布洛赫方程模型的定量预测完全一致。在更高探测功率下,额外的探针诱导弛豫会改变自旋噪声频谱,但保持积分噪声的标度关系不变。该工作揭示了持续监测多参数传感器特有的、资源依赖的基本权衡关系,并通过实验确立了指导其最优运行的量子极限。
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提交arXiv: 2026-02-05 18:41

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