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探针在平衡态下的温度敏感性可通过其热量子费希尔信息(QFI)来评估。已知能级结构存在简并的探针可实现更高灵敏度，而能谱更均匀的探针则能在更宽温度范围内保持敏感度。该研究团队研究了多能级量子拉比模型的测温性能，该模型中两个能级间隔较大且近简并的原子态与单个腔模耦合。研究人员将绝热区下的标准量子拉比处理方法推广，获得了热QFI的近似闭合表达式。该工作揭示了两种互补的极限情况：一方面，由于亮态-暗态间的粒子数转移，大暗态流形（暗态流形饱和）会产生稳健的热灵敏度峰值，这种灵敏度增强在中等光-物质耦合强度下达到最大化；另一方面，最大化亮态数量（亮态流形饱和）会产生宽带热响应，随着能级数增加，该响应在随机光-物质耦合下会越发稳定。该腔QED模型丰富的谱结构使其成为宽温域范围内通用且灵敏的平衡态温度计。