神经场用于NV色心逆传感

科学传感中的逆问题通常借助手工设计的正则化器或基于模拟标签训练的监督网络来解决,但当前向模型具有非线性、光谱耦合且物理条件敏感时,这两种方法都可能失效。该团队针对基于金刚石中氮空位(NV)中心的噪声传感问题展开研究——在该场景中,量子传感器测量由稀疏自旋源产生的磁噪声谱。研究表明,将常见的标量/相干前向近似替换为张量幂求和偶极算子,会改变逆问题的求解空间,并暴露出自由密度优化中的中心坍塌失效模式。该团队提出NeTMY——一种无需摊销的坐标神经场,与可微分的NV前向模型耦合,并集成退火位置编码、多尺度优化、稀疏性/门控机制以及谱保真度损失函数。在由修正算子生成的稀疏合成重建测试中,NeTMY在所设基准测试中取得了最优的定位和分布度量指标。机制实验表明,NeTMY并不直接执行原始密度空间梯度;其参数化过程平滑并重新分配了更新量,从而缓解了中心坍塌病理现象。这些成果将NV量子传感定位为物理保真神经逆问题的有效测试平台。

作者单位: VIP可见
页数/图表: 登录可见
提交arXiv: 2026-05-13 18:02

量科快讯