Quantum metrology for non-Markovian processes
量子精密测量是量子技术中发展迅速的一个分支。虽然已经建立了关于马尔可夫过程的量子精密测量的各种理论，即，量子信道估计、非马尔可夫过程的量子精密测量的研究要少得多。在这封信中，我们建立了一个非马尔可夫量子精密测量的一般框架。对于有限维系统上的任意参数化非马尔可夫过程，我们导出了一个最优控制探测态能从中提取的最大量子费舍尔信息量的公式.此外，我们设计了一个算法，通过半定规划评估这个量子费舍尔信息。我们将我们的框架噪声频率估计，我们发现，量子精密测量的最佳性能是更好的非马尔可夫的情况下，比在马尔可夫的情况下，并探讨通过简单的变分电路的有效感测的可能性。
2021-08-03 quant-ph
Memory effects in quantum metrology
量子精密测量涉及从量子信道的多次相同使用来估计参数。我们扩展了量子精密测量的标准设置，并考虑估计的物理过程与量子存储器，在这里被称为参数化量子梳。我们提出了一个理论框架的量子梳计量，并推导出一般的上限的梳量子费舍尔信息。该界限可以在操作上解释为无记忆量子信道的量子费舍尔信息乘以维度因子。然后，我们展示了一个例子，在那里的界限可以达到四个因素。通过例子和边界，我们表明量子传感器中的存储器在估计梳中比在量子精密测量的标准设置中起着更重要的作用。
2019-09-11 quant-ph
Notes on Thermodynamic Principle for Quantum Metrology
最近，我们发现了量子精密测量的能量消耗的物理限制，并证明它本质上是由量子费舍尔信息（QFI）的擦除引起的，该擦除决定了最佳可实现的测量精度。在此，我们提供更多细节，以便进一步阐述这一原则的实质。
2022-08-10 quant-ph
Quantum Jump Metrology
量子精密测量利用特别制备的纠缠态或其他非经典态中的量子相关性来执行超过标准量子极限的测量。然而，通常情况下，这种状态很难设计，特别是当需要大量资源时。作为一种替代方案，本文旨在建立量子跳跃计量学，这是基于广义顺序测量作为量子精密测量的一般设计原则，并讨论如何利用开放量子系统，以获得量子增强。通过分析一个简单的玩具模型，我们说明，参数依赖的量子反馈确实可以用来超过标准的量子极限，而不需要复杂的状态准备。
2019-02-04 quant-ph
Multi-parameter Quantum Metrology
多个参数的同时量子估计可以提供比单独估计它们更好的精度。这是一个经典的不可能的效果。本文综述了多参量量子精密测量的背景、主要研究成果及其最新进展。最后，我们强调未来的挑战和开放的问题。
2016-09-27 quant-ph
Probe optimization for quantum metrology via closed-loop learning control
实验上达到标准量子精密测量方案所承诺的精度总是具有挑战性的。最近，附加的控制被应用于设计可行的量子精密测量方案。然而，这些方法一般不考虑实施的容易性，从而增加了阻碍其实现的技术障碍。在本文中，我们绕过这个问题，通过应用闭环学习控制，提出了一个实用的控制顺序方案的量子精密测量。探测态的纯度损失与量子费舍尔信息有关，它被有效地测量作为指导学习循环的适应度。通过数值分析和在核磁共振（NMR）系统中的实验验证，我们证实了它的可行性和优于标准量子精密测量方案的某些优势。
2020-07-21 quant-ph
Adiabatic critical quantum metrology cannot reach the Heisenberg limit even when shortcuts to adiabaticity are applied
我们表明，在绝热的方法，以临界量子精密测量的量子费舍尔信息不能导致海森堡限制的精度，因此经常量子精密测量下的最佳设置总是优越的。此外，我们认为，即使绝热性的捷径可以任意减少准备临界基态的时间，他们不能被用来实现或克服绝热临界量子精密测量的量子参数估计的海森堡限制。作为案例研究，我们探讨了应用反非绝热驱动的朗道-齐纳模型和量子拉比模型。
2021-06-25 quant-ph
Resonant weak-value enhancement for solid-state quantum metrology
采用弱值的量子精密测量可以潜在地实现具有超高灵敏度的参数估计，并且通常已经在量子光学设置中进行了探索。认识到在固态敏感参数估计的重要性，我们提出了一个自旋电子器件平台来实现这一点。该设置估计一个非常弱的本地化塞曼分裂利用共振隧穿增强磁阻读出。我们建立，这种模式提供了近最佳的性能与量子费舍尔信息增强约$10^4$倍的单高transmittance障碍。所获得的信号还在固态中通常遇到的失相效应的存在下提供高灵敏度。这些结果提出了明确的可能性，利用固有的灵敏度的共振隧穿的固态量子精密测量与潜在的应用，特别是在灵敏检测小感应塞曼效应的量子材料异质结构。
2022-11-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Metrology of Gravitational Effects with Mechanical Quantum Systems
本文探讨了机械量子系统在引力效应测量中的应用潜力，分析了推进精密传感与量子引力研究所面临的关键挑战及潜在解决方案。
2025-01-30 quant-ph
Steering-enhanced quantum metrology using superpositions of noisy phase shifts
量子操纵是量子信息理论中的一个重要关联。最近的工作[国家通讯社。12，2410（2021）]表明量子操纵对于量子精密测量也是有用的。在这里，我们将转向增强的量子精密测量的探索从单个无噪声相移扩展到噪声相移的叠加。作为具体的例子，我们考虑一个控制系统，操纵一个目标系统通过一个叠加的去相位或去极化相移通道。我们表明，使用这种叠加的噪声相移可以抑制噪声的影响，提高计量。此外，我们还在IBM Quantum Experience上实现了移相相移叠加的原理验证实验，证明了计量学的明显改进。
2023-02-25 quant-ph
Graph States as a Resource for Quantum Metrology
通过使用高度纠缠态，量子精密测量保证了经典测量无法达到的精度。不幸的是，这样的状态可能非常容易受到噪声的影响，并且在现实条件下保持量子优势是该领域的巨大挑战。在这项研究中，我们调查的实用性图形状态的量子精密测量。图态是许多量子信息的自然资源，在这里，我们描述了任意图态的量子费舍尔信息（QFI）。然后我们构造了近似达到Heisenberg极限的图态族，我们称之为捆绑图态。我们证明了捆绑图状态保持量子优势后，受到iid退相或有限擦除。这表明，这些图形状态是鲁棒量子精密测量的良好资源。我们还量化了可用作量子精密测量资源的n量子位稳定剂状态的数量。
2020-03-02 quant-ph
Using Entangled Generalized Coherent States for Photonic Quantum Metrology
本文提出在光子量子计量学中引入纠缠广义相干态（EGCS）以改进参数估计，该方案展现出超越经典和海森堡极限的灵敏度，优于纠缠相干态和NOON态，并给出了实验生成该态的方案。
2023-05-17 quant-ph
Low-temperature Quantum Metrology Enhanced by Strong Couplings
本研究提出利用强耦合效应消除低温量子计量中的误差发散问题，通过反应坐标映射实现多项式型精度标度，为低温高精度噪声量子计量开辟新途径。
2024-12-02 quant-ph
Optimality of the Heisenberg limit for continuous-variable quantum metrology
这篇论文已经撤回的作者由于一个致命的缺陷在中央证明。
2012-01-19 quant-ph
Thermodynamic principle for quantum metrology
量子精密测量中的散热问题是量子传感器件在实际应用中不可避免的问题，也是热力学与量子精密测量之间的基本关系。然而，在量子精密测量中，一个控制能量消耗的一般热力学原理，类似于兰道尔的计算散热原理，仍然是难以捉摸的。在这里，我们建立了这样一个物理原理的能量消耗，以达到一定程度的测量精度在量子精密测量，并表明，它是内在地确定的擦除量子费舍尔信息。该原理为研究量子资源的优势提供了一个强有力的工具，不仅在测量精度方面，而且在能量效率方面。它也是热力学与量子物理学和量子信息理论中相关的各种基本物理概念之间的桥梁。
2022-03-11 physics.class-ph quant-ph
Gaussian quantum metrology in a dissipative environment
量子精密测量追求通过使用量子资源对物理量进行高精度测量。然而，退相干通常阻碍其性能。先前的工作发现，由于Born-Markovian近似退相干，在长编码时间范围内，量子误差趋于发散，这被称为噪声量子精密测量的不通过定理。本文提出了一种以双模量子化光场为量子探针的高斯量子精密测量方案。在理想情况下，它达到了亚海森堡极限的精度。然而，马尔可夫退相干导致的质心模式的探针所贡献的误差发散。在非马尔可夫动力学中发现了一种消除这种表面上的不去定理的机制。我们的结果为在实际连续变量系统中实现高精度量子精密测量提供了一条有效途径。
2021-11-03 quant-ph
Squeezing by Critical Speeding-up: Applications in Quantum Metrology
我们提出了一种替代协议，允许准备的关键状态，而不是遭受的关键减速的好处，从关键的加速。巧合的是，我们通过远离临界点来准备这些状态，这允许加速。我们将该协议应用于典型的量子Rabi模型及其经典振子极限以及Lipkin-Meshkov-Glick模型。随后，我们讨论了绝热加速协议在量子精密测量中的应用，并将其性能与临界量子精密测量进行了比较。我们表明，临界量子精密测量与Lipkin-Meshkov-Glick模型甚至不能克服标准的量子极限，我们认为，即使临界计量协议可以克服它在某些情况下，临界计量是一个次优的测量策略。最后，我们得出结论，系统表现出相变确实是有趣的量子技术的观点，但它可能不是临界点，应该吸引最多的注意力。
2022-04-21 quant-ph
Quantum error correction assisted quantum metrology without entanglement
本文研究了量子资源在量子纠错辅助量子精密测量（QECQM）方案中的作用。我们表明，存在这样的问题，纠缠是没有必要的检索无噪声演化和海森堡缩放在很长的时间限制类。在短时间尺度上，即使没有任何形式的量子关联，无噪声演化也是可能的。特别是，对于量子位探针，我们表明，只要无噪声量子精密测量是可能的，通过QECQM，纠缠自由计划在长时间尺度和相关自由计划在短时间尺度上总是可能的。
2019-01-11 quant-ph
Nonlinear metrology with a quantum interface
我们用集体连续变量形式描述了非线性量子原子-光界面和非线性量子精密测量。我们开发了一个非线性的有效哈密顿量的自旋和极化集体变量，并表明，模型哈密顿量的兴趣，非线性量子精密测量可以产生在$^{87}$ Rb合奏。有了这些哈密顿量，计量学上相关的原子性质，例如集体自旋，可以比“海森堡极限”$\propto 1/N$更好地测量。与其他提出的非线性计量系统相比，原子-光界面允许对相同原子量进行线性和非线性估计。
2010-05-26 physics.atom-ph quant-ph
Enhancing Quantum Metrology by Quantum Resonance Dynamics
本研究提出一种基于周期驱动自旋系统高阶量子共振的量子计量协议，可规避制备高保真纠缠态、读出噪声及噪声环境禁规定理三大障碍，实现海森堡标度精度且抗马尔可夫噪声，可在现有平台验证。
2025-02-03 quant-ph
Quantum Optical Metrology -- The Lowdown on High-N00N States
光的量子态，如压缩态或纠缠态，可以用来进行测量（计量学），产生图像，并以远远超过经典可能的精度感测物体，也超过了曾经被认为是可能的量子力学。其主要思想是利用量子效应克服计量学中的散粒噪声极限和成像和传感中的瑞利衍射极限。近年来，随着来自快速发展的光学量子信息处理领域的思想的涌入，量子光学计量学得到了推动。这两个研究领域都利用了光的量子纠缠态的创造和操纵。我们将回顾量子光学计量学这一令人兴奋的新领域的一些最新理论和实验进展，重点介绍利用特定双模纠缠光子态-High-N 00 N态的例子。
2009-04-01 quant-ph
Entanglement-enhanced quantum metrology in a noisy environment
量子精密测量克服了标准的精度限制，在科学技术中发挥着核心作用。实际上，它容易受到诸如退相干之类的缺陷的影响。在这里，我们证明了量子精密测量的噪声信道，使纠缠与辅助量子比特增强相位估计的量子费舍尔信息，但不是其他。我们的光子实验涵盖了各种类型的信道的噪声范围，包括两个随机交替的信道，使得每个噪声信道的辅助纠缠分别失败。我们已经模拟了噪声信道实现空间复用的双量子光子输入干涉仪。我们已经证明了纠缠辅助协议的优势，在相位估计实验中运行的单探针或多探针的方法。这些结果表明，与附属纠缠是一种有价值的方法，提供量子增强计量。我们的新方法，通过一个简单的线性光学干涉网络与易于准备的光子输入的纠缠辅助量子精密测量提供了一条通往实用的量子精密测量。
2018-01-29 quant-ph
Advances in multiparameter quantum sensing and metrology
本文综述多参数量子传感与计量学，涵盖基本框架、极限灵敏度界、最优测量策略及量子不相容性，并讨论分布式传感实验与优化技术，旨在连接理论与实验，推动下一代量子传感器发展。
2025-02-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum metrology
我们指出了一个一般的框架，包括大多数情况下，量子效应使精度的增加时，估计参数（量子精密测量）。典型的量子精度增强是系统被采样次数的平方根的数量级。我们证明，这是最佳的，我们指出了不同的策略（经典和量子），允许达到这个界限。
2005-09-26 quant-ph
Continuous-variable graph states for quantum metrology
图态是量子信息处理的唯一资源，例如基于测量的量子计算。在这里，我们从理论上研究使用连续变量图形状态进行单参数量子精密测量，包括相位和位移传感。我们确定了两种传感模式的最佳图形状态，并表明，海森堡缩放的相位和位移传感的精度可以实现与本地零差测量。
2020-10-21 quant-ph
Quantum Fisher information as the measure of Gaussian quantum correlation: Role in quantum metrology
我们引入了一种基于量子费舍尔信息的高斯量子关联测度。对于二分高斯态，由于其中一方的局域幺正演化而产生的最小量子费舍尔信息可靠地量化了量子关联。在量子精密测量中，这种测量方法成为研究量子相关性在设定测量精度中所起作用的工具。特别是，可以更深入地了解量子相关性如何有助于提高测量精度。我们的分析表明，不仅纠缠，而且量子关联起着重要的作用，以提高双精度。在揭示量子关联的基本机制的基础上，我们指出，在量子精密测量中，即使在没有纠缠的情况下，量子关联也可以作为突破标准量子极限和达到海森堡极限的资源。
2014-06-19 quant-ph
Existence of universal resource and uselessness of too entangled states for quantum metrology
本文证明了线性哈密顿量量子计量中存在通用资源态，并指出高度纠缠态及随机纯态对量子计量无用，强化了纠缠无用性结论。
2025-10-09 quant-ph
Interpreting Quantum Discord in Quantum Metrology
多体量子系统显示出不允许经典解释的性质。特别是，即使是非纠缠态也可以享受一种称为量子不和谐的量子关联。我讨论了最近的一些结果的作用，量子不和谐的计量学。给定干涉相位估计协议，其中哈密顿量最初是未知的实验，量子不和谐的探测状态量化的最小精度的估计。这提供了一个广泛研究的信息理论量的物理解释。
2015-11-03 quant-ph
Quantum Computing, Metrology, and Imaging
信息科学正在进入一个新的时代，其中量子力学的某些微妙之处使计算效率和通信安全性大大提高。当然，实现量子信息处理协议所需的量子系统的精确控制意味着其他科学和技术的潜在突破。我们讨论了光学系统中量子控制的最新发展及其在计量和成像中的应用。
2005-06-17 quant-ph
Quantum Imaging and Metrology
对量子纠缠的操纵在提高陀螺仪、时钟甚至计算机等设备的性能方面具有巨大的潜力。类似的改进已经被证明用于光刻和显微镜。本文综述了量子纠缠在成像和计量学中的应用。
2003-06-17 quant-ph
Quantum metrology in the noisy intermediate-scale quantum era
本文综述了量子计量学的原理与应用，重点探讨了在现实噪声退相干环境下克服不可行定理、实现量子测量高精度的方法及主动控制策略。
2023-11-28 quant-ph
Quantum metrology in local dissipative environments
量子精密测量利用量子特性使我们能够获得超越经典极限的测量精度。利用量子纠缠将计量精度从标准量子极限（SQL）提高到海森堡极限（HL）。然而，据报道，在长编码时间条件下，HL返回到SQL中存在的局部失相环境。我们在这里评估的确切影响的本地耗散环境的量子精密测量，基于拉姆齐干涉仪。结果表明，对于有限数目的探测原子，在长编码时间条件下，HL是渐近恢复的。我们的分析表明，这主要是由于每个原子与其环境之间形成了束缚态。这为实验提供了一种途径，以在实际条件下通过工程化系统-环境束缚态的形成来实现量子精密测量。
2017-11-20 quant-ph
Quantum anomalous Hall effect for metrology
本文概述量子反常霍尔效应（QAHE），讨论拓扑材料的生长表征，提出磁性掺杂(Bi,Sb)₂Te₃体系中QAHE电阻标准的实现路径及计量方法、挑战与应对策略，助力零场量子电学计量发展。
2025-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Advances in quantum metrology: Continuous variables in phase space
这篇论文作为一个一般性的介绍维格纳函数，相空间，和量子精密测量，但也努力成为有用的指导那些谁希望深入到使用连续变量的领域，描述光和光学干涉的量子态。我们讨论了维格纳函数的优点和它们用来描述光的许多量子态。在我们的计量学讨论中，我们还将讨论各种量子极限，并使用量子费舍尔信息来显示最佳界限。在适用的情况下，我们还讨论了量子高斯信息的使用，以及它如何与我们的维格纳函数处理。我们讨论的其余部分集中在调查光子添加和减少各种状态的光的影响，并分析这个过程的不确定性。我们使用$m$光子添加到相干态的例子，以及讨论的$m$光子减去热态的属性。我们还提供了一个论点，这个过程必须始终是一个非确定性的，或违反量子限制的能力变得明显。我们表明，使用相位测量作为一个度量是更严格的，这限制了光子加法和减法的有用性。然而，当我们考虑SNR时，我们以增加的测量时间为代价显示出改进的SNR统计。在这种SNR的情况下，我们还量化了光子加法和减法过程的效率。
2016-05-04 quant-ph
Hamiltonian extensions in quantum metrology
我们研究非常普遍的不确定性，其中可以估计在量子精密测量的相移可以减少到何种程度的扩展的哈密顿量，产生的相移的辅助系统与任意维的希尔伯特空间，并允许任意的相互作用之间的原始系统和辅助系统。这种哈密顿扩展为开放量子系统以及在过去几年中已经研究的“非线性计量方案”提供了一般框架。我们证明了当考虑到量子费舍尔信息在输入态上的优化时，这种哈密顿扩展不能提高相移测量的灵敏度。
2016-10-19 quant-ph
Cryptographic approach to Quantum Metrology
我们考虑一个加密动机的量子精密测量的框架中存在一个恶意的对手。我们首先设计一个估计策略（潜在）改变资源（由于恶意的对手）和量化的偏差量和损失的精度作为在资源中引入的不确定性的函数。通过结合适当的密码协议，可以相对于密码协议的可靠性来限制资源中的不确定性。因此，量子精密测量问题的有效性可以直接与密码协议的有效性相关。作为一个例子，我们考虑了一个量子精密测量问题，其中资源是通过一个不安全的量子信道交换。然后，我们构建了两个协议，为这项任务，提供了一个权衡之间的实施难度和效率。
2022-01-04 quant-ph
Quantum metrology and coherence
讨论了量子相干性和量子分辨力之间的关系。我们以两种方式研究这种依赖性：我们为一个合适的量子统治者模型建立了量子维纳-金钦定理，并计算了Fisher信息。这两种方法的优点是能将探测和测量的贡献同等地考虑在内。我们说明这种方法与线性和非线性计量的几个例子。最后，我们优化决议一致性作为一种有限的资源。
2021-02-08 quant-ph
Fragile states are better for quantum metrology
在量子精密测量中，量子探测态能够估计未知的物理参数，精度超过经典极限。这样的国家具备什么样的品质？在这里，我们将探测状态在估计参数$ϕ$时的性能--如由量子费舍尔信息量化的--与当$ϕ$经历统计波动时它损失的纯度的量相关联。这表明，用于估计$ϕ$的状态越好，当$ϕ$受到噪声影响时，其去相干性越强。
2016-08-04 quant-ph
Adaptive quantum channel discrimination using methods of quantum metrology
Faculty of Physics, University of Warsaw（华沙大学物理系）
本文提出基于量子计量方法的高效算法，用于实现最优自适应量子信道鉴别策略，揭示了信道鉴别与估计问题之间的结构相似性。
2026-01-29 quant-ph
Error-mitigated quantum metrology via enhanced virtual purification
The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；The Hong Kong Institute of Quantum Information Science and Technology, The Chinese University of Hong Kong（香港量子信息科学与技术研究院，香港中文大学）；State Key Laboratory of Quantum Information Technologies and Materials, The Chinese University of Hong Kong（量子信息技术与材料国家重点实验室，香港中文大学）；College of Computer and Data Science, Fuzhou University（福州大学计算机与数据科学学院）
本文提出增强虚拟通道净化方法，通过提升虚拟态净化效果，提高量子计量的精度和鲁棒性，适用于单参数和多参数任务，并拓展至更广泛的量子信息领域。
2025-12-02 quant-ph
Quantum metrology: why entanglement?
我们展示了为什么以及何时需要纠缠来进行量子增强的精确测量，以及哪种类型的纠缠是有用的。我们给出了一个简单，直观的结构，显示纠缠如何将并行的估计策略转换为连续的相同精度。我们采用这种论点来概括传统的量子精密测量，以确定一类噪声的影响可以很容易地管理，并处理的情况下，不可区分的探针（如光干涉）。
2013-04-29 quant-ph
Distributed multi-parameter quantum metrology with a superconducting quantum network
International Quantum Academy（国际量子研究院）；The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）
本文展示了一种基于超导量子网络的分布式多参数量子计量学方法，通过增强控制顺序协议实现了对远程矢量场的高精度测量，精度提升达13.72 dB。
2026-02-26 quant-ph
Experimental Adiabatic Quantum Metrology with the Heisenberg scaling
利用量子相变进行高精度测量的临界量子精密测量近年来受到越来越多的关注。然而，由于连续的量子相变只存在于热力学极限，因此具有连续量子相变的临界量子精密测量在实验上是非常具有挑战性的。本文提出了一个绝热方案，研究了具有一级量子相变的微扰伊辛自旋模型。利用Landau-Zener反交叉，我们不仅可以在基态对未知参量进行编码，而且可以通过调节能隙来控制绝热过程的演化时间。我们在核磁共振实验上实现了绝热方案，并表明所达到的精度达到了海森堡标度。该方案具有易于实现、抗衰减能力强、能隙可调等优点，对量子精密测量的实际应用具有重要意义。
2021-02-14 quant-ph
The best Fisher is upstream: data processing inequalities for quantum metrology
我们将经典的数据处理不等式应用到量子精密测量中，以表明操纵来自量子测量的经典信息不能帮助估计编码在量子态中的参数。我们进一步推导了一个量子数据处理不等式，证明了量子数据的相干操作也不能提高估计的精度。此外，我们评论必要的假设，以达到这些不平等，以及如何可以避免提供见解的增强程序是不能证明是错误的。
2014-04-11 quant-ph
Quantum metrology in complex systems and experimental verification by quantum simulation
本文回顾了复杂系统中基于量子纠缠与相干的量子计量方案，并探讨了利用量子模拟实验验证其可行性及展示束缚态、单光子开关等物理现象。
2023-07-05 physics.optics quant-ph
Variational principle for optimal quantum controls in quantum metrology
我们发展了一个变分原理来确定量子控制和初始状态，优化了量子费舍尔信息，这是量子精密测量中表征精度的量。当可用控制的集合是有限的，确切的最优初始状态和最优控制一般依赖于探测时间，在无限制的情况下，缺少的功能。然而，与时间无关的哈密顿与限制控制，问题可以近似地减少到无约束的情况下，通过Floquet工程。特别是，我们发现磁力与时间无关的自旋链包含三体相互作用，即使控制被限制为一个和两个身体的相互作用，海森堡标度仍然可以近似实现。我们的研究结果打开了大门，调查量子精密测量下的一组有限的可用控制，相关的多体量子精密测量在现实的情况下。
2022-04-26 quant-ph
Photonic Quantum Metrology
量子精密测量是量子技术最有应用前景的领域之一。该研究领域的目的是利用量子资源估计未知参数，其应用可以提高经典策略的性能。几个物理量子系统可以用来开发量子传感器，光子系统代表了大量的探测任务的理想探针。在这里，我们回顾了量子精密测量背后的基本概念，然后集中在光子技术在这项任务中的应用，特别注意相位估计。我们从平台和量子资源的角度描述了该领域的最新技术水平。此外，我们提出了多参数量子精密测量的研究领域，其中多个参数必须同时估计。最后，我们讨论了当前的实验和理论挑战，以及在噪声存在下实现量子增强性能的光子量子传感器的开放性问题。
2020-03-12 quant-ph
Quantum Metrology with Delegated Tasks
一个量子精密测量方案可以分解为三个量子任务：态准备、参数编码和测量。因此，必须获得能够执行上述任务的技术，以完全实现量子精密测量方案。在缺乏一种或多种技术的情况下，可以通过将任务委托给第三方来进行。然而，这样做会产生安全后果：第三方可能会偏向结果或泄露信息。在本文中，我们概述了将一个或多个任务委托给不受信任的（可能是恶意的）第三方的不同场景。在每个场景中，我们概述了可用于规避恶意活动的加密协议。此外，我们链接的有效性的量子精密测量计划的可靠性的密码协议。
2022-11-25 quant-ph
Quantum metrology enhanced by effective time reversal
Joint Center for Quantum Information and Computer Science, NIST and University of Maryland（马里兰大学量子信息与计算联合中心）；University of Cambridge（剑桥大学）；Hitachi Cambridge Laboratory（日立剑桥实验室）；Department of Electrical Engineering and Computer Science（加州大学伯克利分校电气工程和计算机科学系）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校物理系）；Department of Physics, University of California, Berkeley（马里兰大学物理科学与技术研究所）；Institute for Physical Science and Technology, University of Maryland
通过有效时间反演提升量子测量精度，涵盖回声计量、弱值放大、闭环时间曲线和不定因果顺序四种策略。
2026-02-19 quant-ph
Stochastic approach for quantum metrology with generic Hamiltonians
针对通用哈密顿量缺乏变分量子计量方案的问题，本文提出基于量子线路的随机参数平移规则，用于计算量子Fisher信息，并在磁场估计中验证其优于标准参数平移规则。
2023-05-15 quant-ph
Differential Evolution for Many-Particle Adaptive Quantum Metrology
我们设计了强大的算法，基于差分进化的自适应多粒子量子精密测量。我们的新方法为反馈控制提供了自适应量子精密测量策略，这些策略的效率更高，并且超过了基于粒子群优化的方法中产生的几十个粒子的限制。我们将我们的方法应用于量子增强相位估计的二进制决策树模型以及一个新问题：用于自适应估计量子硬币在量子行走中的未知偏差的决策树，并展示了如何通过实验实现后一种情况。
2013-06-01 quant-ph
Advances in quantum metrology with dielectrically structured single photon sources based on molecules
本文提出将分子单光子源集成于聚合物微透镜并结合脉冲激发，实现高效稳定的便携式量子辐射计量光源，并将单光子探测器本征效率校准不确定度降至1%以下。
2024-07-08 quant-ph
No-signaling bounds for quantum cloning and metrology
超光速通信的不可能性是物理学的一个基本原理。在这里，我们表明，这一原则的基础性能的几个基本任务，在量子信息处理和量子精密测量。特别是，我们推导出严格的概率克隆和超复制，符合相应的最佳可实现的并行性和速率的无信号范围。在量子精密测量的背景下，我们推导出海森堡极限从无信号原理的某些情况下，包括参考系对齐和极大似然状态估计。我们阐述了渐近相位协变克隆和相位估计的等价性，为不同的品质因数。
2015-05-05 quant-ph
Reduction of Classical Measurement Noise via Quantum-Dense Metrology
量子密集计量（QDM）构成量子精密测量的特殊情况，其中信号的两个正交相空间投影被同时感测到超过散粒噪声极限。先前示出了由QDM提供的附加感测信道包含可以用于从测量数据中识别和丢弃损坏的段的信息。在这里，我们展示了一个原理验证实验，其中此信息用于提高灵敏度，而不丢弃任何测量段。我们的测量达到了亚散粒噪声性能，虽然最初强烈的经典噪声污染的数据。
2016-07-01 quant-ph
