受非马尔可夫退相干影响的量子比特纠缠增强传感

量子纠缠被认为是一种提升微弱信号检测灵敏度的有效手段。虽然这种量子优势在无噪声环境中的增益程度已被充分理解,但在实际存在退相干效应的复杂环境中,情况会变得更加微妙——此时灵敏度提升效果取决于具体的噪声特性。现有针对有色噪声的研究通常假设连续实验间的噪声互不相关。本研究探讨了噪声在多轮测量间存在关联性的情况,基于“探测灵敏度不可能优于探针信噪比”这一基本物理事实,推导出了一个简洁的灵敏度理论极限。 聚焦于受经典纯退相位噪声影响的拉姆齐光谱技术,该团队发现:当噪声具有特定的时空关联特性时,纠缠探针相比可分离态探针,其灵敏度随探针数量增加的标度关系更具优势。这一发现证明,在存在关联噪声的拉姆齐光谱测量中,量子纠缠能带来显著的性能提升。

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提交arXiv: 2026-04-24 08:59

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