在损耗光学干涉测量中的剂量高效量子相位估计

光学干涉测量是各领域精密相位测量的基础技术。在许多应用中,例如生物成像,通常需要对光强度施加严格限制,以避免对光敏样品产生不良影响,这种条件被称为剂量受限机制。因此,最大化每剂量的测量精度至关重要。在量子计量学中,量子关联能够在遵守剂量约束的同时实现高精度相位估计。然而,光子损耗(包括样品吸收)会显著削弱量子增强在干涉测量中的优势。本研究通过实验探究了在存在损耗的情况下,利用顺序策略实现剂量高效量子相位估计的方法。通过每剂量的量子费希尔信息(QFI)评估了有无控制的顺序策略性能。实验结果表明,两种顺序策略均超越经典极限,并优于使用非平衡N00N态的并行策略。值得注意的是,控制增强型顺序策略获得了更高的每剂量QFI,接近量子极限。这些结果凸显了顺序策略在资源受限场景中进行成像与传感的前景,标志着在损耗环境中迈向实用高效量子计量学的重要一步。
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提交arXiv: 2026-06-12 08:33

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