研究目的
研究通过量子系统中的长时间相干性来估计频率的精度，比较基于纠缠的策略与相干捕获策略。
研究成果
研究表明，与基于纠缠的策略相比，相干捕获能为有限数量探针提供更精确的频率估计方案，尤其在长时间尺度下更具优势。该方法既不需要探针间纠缠，也无需短时测量，在实际实验条件下具有实用优势。
研究不足
该研究聚焦于一种特定的量子比特与阻尼谐振子相互作用模型，可能无法涵盖现实量子系统的所有方面。实际实施依赖于对离子阱装置的精确控制，但由于有限温度效应和自发辐射等技术限制，这可能具有挑战性。
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通过长时间相干性提高频率估计的精度
DOI：10.1088/2058-9565/aaf43d
期刊：Quantum Science and Technology
出版年份：2018
更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要：
在过去几年中，为以最精确的方式确定未知参数值并考虑噪声影响，研究者们提出了多种估计策略。这些策略通常依赖于传感探针间的量子纠缠，在探针数量趋于无穷的渐近极限下被证明是最优的——前提是测量时间尺度不断缩短。本文提出一种不同的频率估计方法：通过合理设计环境，在长时间极限下利用每个传感粒子态中的量子相干性。借助常用主方程，我们证明该策略在有限探针数量时能超越基于纠缠的策略所能达到的精度。我们还讨论了该方案在以囚禁离子作为量子传感器的实际装置中的可能实现方式。
作者：
Andrea Smirne，A. Lemmer，M. B. Plenio，S. F. Huelga
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