使用短时单轴扭曲实现大动态范围的自适应量子计量

具有潜在大相位值(即大动态范围)的相位估计在量子计量学中有许多应用,例如原子钟领域。最近提出的一种相位估计方案通过使用逐渐压缩的高斯态序列作为探针,并结合自适应选择(可能包含电路中途测量)的策略,在该全局设定下逼近海森堡极限标度。本工作中,研究团队首先观察到探针压缩增强的模式甚至适用于具有某些非高斯特征的量子态。随后,该团队提出了一种基于单轴扭曲(OAT)操作与旋转交替应用的实验可行方案。这些协议通过多个OAT角度(其持续时间随系统尺寸多项式衰减)和自旋压缩参数(多数情况下以N−μ速率衰减,μ>2/3)进行了明确描述。 通过数值计算估计器贝叶斯均方误差随系统尺寸N−ν的变化关系,研究人员证明这些量子态适用于所述相位估计方案,并重点展示了在最后适配阶段分别使用两次和三次OAT操作实现ν=17/9与53/27的协议。该工作还分析了所得探针态有限的非高斯特性,并更广泛地讨论了非高斯性在此协议中的作用。最后,团队分析了这些协议对于粒子数涨落和相干控制涨落等缺陷的鲁棒性。

作者单位: VIP可见
页数/图表: 登录可见
提交arXiv: 2026-03-14 19:43

量科快讯