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多参数量子磁测的最终精度极限

更新时间:2020-07-30 20:50点击:

量子磁测量是量子计量中最重要的应用之一,其目的是对磁场进行高精度的测量。虽然对磁场的一个分量的估计已经研究了几十年,但是用纠缠探针态估计磁场的三个分量所能达到的最高精度仍然不确定。

具体的问题包括如何平衡不同参数之间的精度权衡,最终的精度是什么,能否达到这个精度限制,以及如何达到这个精度限制。

郭教授的领导下Guangcan,李教授Chuanfeng和湘Guoyong教授从中国科技大学(科大)中国科学院教授元Haidong一起从香港中文大学,获得所有三个组件的最终精度估计纠缠的磁场探测器状态下的并行方案。这项研究发表在《物理评论快报》上。

研究人员发现这种折衷来自于最优探测状态的不相容,并提出了一种方法来量化最优探测状态的不相容所带来的折衷。利用这种方法,他们获得了并行方案下多参数量子磁测量的最小折衷和最终精度。

此外,他们证明了这个最终的精度极限是可以达到的,他们构建了最佳的探针状态和测量来实现它。

并行方案下的量子磁测量的最终精度是量子计量学的根本问题和重要意义。它还可以直接作为测量量子陀螺仪性能和量子参照系校准的基准。

该方法将权衡直接与探测状态和发生器的约束联系起来,从而在多种多参数量子估计的情况下得到许多有用的边界。