Quantum metrology enhanced by coherence-induced-driving in a cavity QED setup
我们提出了一个在腔QED装置中实现海森堡极限的量子精密测量方案。在我们的方案中，一系列全同的二能级原子随机通过一个耗散单模腔并与之相互作用。与基于纠缠的海森堡极限计量方案不同，我们不需要在原子进入腔之前准备纠缠态。结果表明，原子的初始相干性将诱导对腔场的有效驱动，腔场的稳态是正交态的非相干叠加，叠加几率依赖于原子与腔场的耦合强度.通过测量稳态下腔场的平均光子数，我们证明了原子-腔场耦合强度涨落的均方根与$1/N_c^2$（$N_c$是在其寿命期间与腔内光子相互作用的有效原子数）成正比.这意味着我们在量子精密测量过程中已经达到了海森堡极限。我们还讨论了我们的理论建议的实验可行性。我们的发现可能在量子精密测量技术中找到潜在的应用。
2019-10-22 quant-ph
Coherence orders, decoherence and quantum metrology
自量子理论诞生以来，相干性就被认为是理解波粒二象性和施特恩-格拉赫实验等基本概念怪异性的关键。最近，基于资源理论的方法，量子相干性的概念被重新审视，并提出了大量的相干量词。在这项工作中，我们使用NMR社区开发的相干命令语言来解决这个问题。这使我们能够研究希尔伯特-施密特空间的不同子空间在物理过程和量子协议中所扮演的角色。我们发现了退相干和每个相干序之间的联系。此外，我们提出了一个充分和直接的标准来证明一个给定的状态的量子增强相位估计的有用性，依赖于属于密度矩阵的元素的最小集合。
2018-09-04 quant-ph
The relative entropy of coherence quantifies performance in Bayesian metrology
本文证明相干性相对熵及其 POVM 推广可量化贝叶斯参数估计性能，并提出 CXI 等式以刻画叠加中锁定的信息及联合测量优势。
2024-07-05 quant-ph
Demonstrating quantum coherence and metrology that is resilient to transversal noise
量子系统可以用于破坏性技术，但实际上，由于噪声环境，量子特征是脆弱的。量子相干性，一个基本的这样的特征，是一个基础依赖的属性，已知表现出对某些类型的马尔可夫噪声的弹性。然而，目前尚不清楚这种弹性是否可以在实际任务中发挥作用。在此，我们实验研究了在马尔可夫比特翻转噪声下光子Greenberger-Horne-Zeilinger态的量子相干性的弹性效应，并探讨了它在噪声度量中的应用.特别是，使用多达六个量子位探针，我们证明了标准量子极限可以优于下的横向噪声强度约等于信号的幅度，提供了实验证据的优势，即使在不相关的马尔可夫噪声的存在下。这项工作突出了被动控制在有噪声的量子硬件中的重要作用，它可以作为量子纠错等传统方法的低开销补充，从而影响量子技术在现实世界中的部署。
2019-11-01 quant-ph
Quantum-coherence-free precision metrology by means of difference-signal amplification
本文研究消除量子相干性后的差分信号放大（DSA）技术，证明其作为联合弱值放大（JWVA）的经典对应方案可实现类似放大效应，并给出信号表达式、精度表征及最优工作区间。
2022-12-28 quant-ph
Detecting and estimating coherence based on coherence witnesses
量子相干性在量子热力学、量子精密测量、量子信道鉴别、量子生物学等领域有着广泛的应用。因此，相干性的检测和量化是量子资源理论的两个基本问题。在这里，我们介绍了可行的方法来检测和估计的相干性，通过构建任何有限维状态的相干证人。我们的相干见证人通过测试见证人的期望值是否为负来检测相干状态。基于我们的一致性构造方法，提出并讨论了两种典型的一致性证据，即一致性测度的$l_1$ -范数和$l_2$ -范数.此外，我们比较了我们的一致性证人与以前介绍的证人，证明我们的证人严格强于前一个证人。我们还提出了一个应用程序的相干性在量子精密测量的任务，其中我们估计一个未知的参数，通过测量我们的相干见证。
2020-12-24 quant-ph
Factorization dynamics between quantum Fisher information and quantum coherence
School of Physical Science and Technology, Ningbo University（宁波大学物理科学与技术学院）；National Key Laboratory of Scattering and Radiation（散射与辐射国家重点实验室）
本研究从理论和实验上探索了量子Fisher信息与量子相干性之间的因子化关系，在量子比特和量子三态系统中验证了该定律，并建立了无需最终状态信息的参数方差下界，为量子参数估计提供了新见解。
2026-09-30 quant-ph
Error-detected coherence metrology of a dual-rail encoded fixed-frequency multimode superconducting qubit
本研究在单个固定频率超导多模transmon量子比特中实现双轨编码，将振幅阻尼误差转换为可检测泄漏态，使逻辑误差率比物理误差率低一个数量级以上，并验证了架构的稳定性与可重复性。
2025-06-18 quant-ph
Enhanced solid-state multi-spin metrology using dynamical decoupling
我们使用多脉冲动力学去耦来增加室温金刚石中大量氮空位（NV）电子自旋的相干寿命（T2），从而使多自旋量子信息处理和计量学的可扩展应用成为可能。我们实现了一个数量级的扩展的NV多自旋T2的金刚石样品具有广泛不同的自旋环境。对于氮杂质浓度<~1 ppm的样品，我们发现T2 > 2 ms，与单NV中心报道的最长相干时间相当，并证明AC磁场的NV多自旋传感增强了10倍。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Symmetry: a fundamental resource for quantum coherence and metrology
本研究提出量子计量深度纠缠态制备新范式，证明对称本征态下的非对角可观测量纯量子涨落可作为计量资源，为多体系统非高斯关联的最优计量应用奠定基础。
2024-07-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Environment Assisted Metrology with Spin Qubit
我们调查最近提出的精密测量方法的灵敏度[物理评论快报。106，140502（2011）]，集中于基于固态自旋系统的实现。该方案通过利用其与环境中的自旋杂质的耦合来放大量子传感器对弱外场的响应。我们分析了由于退相干的灵敏度的限制，并提出了动态解耦方案，以增加自旋相干时间。该方案的灵敏度还受到环境自旋极化的限制，因此我们讨论了消除环境自旋的策略，并提出了一种将该方案推广到零极化情况的方法.相干时间和偏振确定环境的能力的品质因数，以增强与基于回波的感测方案相比的灵敏度。该品质因数可用于设计用于高灵敏度纳米级磁传感的优化样品，例如具有受控杂质密度的金刚石纳米晶体。
2012-01-12 quant-ph
Loschmidt Echo for quantum metrology
我们提出了一个多功能的Loschirton回声协议来检测和量化多粒子纠缠。它允许我们提取任意纯态的量子费舍尔信息，并在量子精密测量中得到直接应用。特别是，该协议适用于通常难以表征的状态，如非高斯状态，以及在粒子交换下不对称的状态。我们专注于原子系统，包括被困的离子，极性分子，和里德伯原子，纠缠是动态产生的远程相互作用，并表明该协议是稳定的实验检测错误。
2016-07-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bridging thermodynamics and metrology in non-equilibrium Quantum Thermometry
单量子位温度测量是测量热浴温度的最简单工具，具有降低的侵入性。在热平衡下，温度不确定性与量子位的热容有关，然而，在平衡条件之外实现最佳精度。在这里，我们讨论了一种方法来推广这种关系在非平衡制度，考虑纯粹的量子效应，如相干。我们支持我们的研究结果与实验光子模拟。
2018-06-13 quant-ph
Entangled Fock states for Robust Quantum Optical Metrology, Imaging, and Sensing
我们提出了一类路径纠缠光子Fock态，用于在存在损耗的情况下进行稳健的量子光学计量、成像和传感。我们模型的传播损耗与分束器，并推导出一个减少密度矩阵形式主义，我们研究光子损失如何影响相干性。结果表明，特定的纠缠数态，其中包含一个特殊的叠加的两个手臂的马赫-曾德尔干涉仪的光子，是弹性的环境退相干。我们证明了一个数量级更大的可见性与损失，比可能与N 00 N状态。我们还表明，检测方案的有效性与超分辨率可见性有关。
2008-08-15 quant-ph
Phase estimation algorithm for the multibeam optical metrology
酉傅里叶变换是众多计算算法的核心。在这里，我们的实验表明如何酉傅立叶变换为基础的相位估计协议，即在量子精密测量，可以被翻译成经典的线性光学框架。由分束器、反射镜和移相器组成的开发的装置演示了经典相干性如何与量子相干性类似地构成用于获得关于可测量的物理量的信息的资源。我们的研究为小规模酉算法在路径编码量子点上的可靠实现开辟了道路，从而建立了一个易于访问的酉计算平台。
2020-05-27 physics.optics quant-ph
Quantum metrology with a transmon qutrit
利用相干和纠缠作为量子资源，可以将测量精度从散粒噪声极限或量子极限提高到海森堡极限。然后，量子精密测量依赖于量子工程系统的可用性，所述量子工程系统涉及对所测量的量敏感的可控量子自由度。在量子比特模式下工作并在相敏测量中利用其相干性的传感器已被证明在精度上接近海森堡标度。在这里，我们表明，这个结果可以通过在qudit模式下操作量子传感器来进一步改善，即，通过利用$d$而不是2个级别。具体来说，我们描述了使用超导transmon设备作为磁强计在quutrit模式下操作的mathematical算法。该算法是基于基-3半量子傅立叶变换，并提高了传感器的量子理论性能的一个因素2。甚至，我们的qutri实现的实际增益被发现在量子傅里叶变换的迭代步骤的数量减少了一个因子$\log 2/\log 3 \approx 0.63$相比，量子位模式。我们表明，一个双音电容耦合射频信号是足够的算法的实施。
2018-03-02 quant-ph
Error-Mitigated Quantum Metrology via Virtual Purification
利用纠缠资源的量子精密测量旨在通过利用量子效应甚至在存在环境噪声的情况下实现超过标准量子极限的灵敏度。到目前为止，灵敏度主要是从减少统计误差的角度进行讨论的假设下，完美的知识的噪声模型。然而，我们不能总是获得完整的信息，由于相干时间波动，这是经常在实验中观察到的噪声模型。这种未知的波动噪声导致系统误差并使量子优势无效。在这里，我们提出了一个错误缓解的量子精密测量，可以过滤掉未知的波动噪声的帮助下，基于纯化的量子错误缓解。我们证明，我们的协议减轻了系统误差，并恢复超经典缩放在实际情况下与时间不均匀的偏置诱导噪声。我们的研究结果揭示了基于纯化的误差缓解未知的波动噪声的有用性，从而铺平了道路，不仅为实际的量子精密测量，但也为量子计算受这种噪声的影响。
2022-12-17 quant-ph
Quantum metrology with generalized cat states
我们展示了在量子精密测量中宏观上不同的态的叠加和灵敏度之间的一般关系。广义猫态是通过使用一个索引，提取宏观不同的状态之间的相干性，和各种各样的状态，包括一个经典的混合指数大量的状态，已被确定为广义猫态与此标准。我们发现，如果我们使用的广义猫态的磁场传感无噪声，我们实现了海森堡有限的灵敏度。此外，我们还证明了广义猫态的灵敏度在退相效应下达到了超越标准量子极限的极限标度灵敏度。作为一个例子，我们调查的灵敏度的广义猫状态，是通过一个单一的全球操作上的热平衡状态，并找到一个改进的几个数量级，从以前的传感器。澄清一个广泛的类，包括这样一个奇特的状态计量有用的，我们的研究结果显着拓宽了量子精密测量的潜力。
2019-09-15 quant-ph
Attosecond delay metrology beyond the photon coherence time with spectrally resolved Hong-Ou-Mandel interferometry
University of Ottawa（渥太华大学）；National Research Council of Canada（加拿大国家研究委员会）；Joint Centre for Extreme Photonics, National Research Council and University of Ottawa（极端光子学联合中心（加拿大国家研究委员会与渥太华大学））；School of Mathematics and Physics, University of Portsmouth（朴茨茅斯大学数学与物理学院）；Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth（朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所）；Institute for Quantum Studies, Chapman U（查普曼大学量子研究学院）
研究利用光谱分辨的Hong-Ou-Mandel干涉测量法，突破光子相干时间限制，实现单测量路径延迟传感，保持高灵敏度，对光子损失等具鲁棒性，无需重新校准，还测量了目标厚度，推动量子极限测量在实际传感应用发展。
2026-11-05 physics.optics quant-ph
Based-nonequilibrium-environment non-Markovianity, quantum Fisher information and quantum coherence
本文研究了非平衡环境中量子比特的非马尔可夫性、量子费舍尔信息（QFI）和量子相干性，得到了QFI和量子相干性的表达式以及它们之间的关系。我们还详细讨论了不同噪声参数对这些量子效应的影响。结果表明，适当的非平衡环境参数可以在马尔可夫和非马尔可夫区域抑制QFI和量子相干性。此外，记忆效应越小，跳跃率越大，QFI和量子相干性越大。更大的QFI自然对应着更大的量子相干性，这表明量子相干性可以扩大QFI，并可以有效地增强量子精密测量。
2020-12-22 quant-ph
Inequalities witnessing coherence, nonlocality, and contextuality
本文提出基于图的统一方法推导经典性不等式，以刻画相干性、非定域性和语境性，并给出寻找所有此类不等式的算法，在简单场景中验证其有效性。
2024-01-23 quant-ph
Feedback Ansatz for Adaptive-Feedback Quantum Metrology Training with Machine Learning
构建利用量子特征（如纠缠和相干）来超越标准量子极限的计量方案是具有挑战性的。提出了一种自适应反馈量子精密测量（AFQM）策略的设计方法，大大减小了搜索空间。结合马尔可夫反馈假设，对于N个探测系统，设计AFQM的计算复杂度将从$N^7$降低到$N^4$。因此，通过机器学习（如粒子群优化和衍生进化）设计的反馈方案需要更少的时间，并产生同样好的不精确缩放。因此，我们设计了一个AFQM的207部系统。当采用207-partite系统的参数设置而无需进一步训练时，不精确缩放将稳定地持续N > 207。我们的分析表明，反馈策略对量子比特丢失具有内置的弹性。针对无噪声情况设计的反馈策略已经针对量子比特损失噪声和相位波动噪声进行了测试。我们的数值结果证实了反馈策略对这两种噪声的巨大弹性。
2019-12-20 quant-ph
Dicke superposition probes for noise-resilient Heisenberg and super-Heisenberg Metrology
Kuvempu University（库文普大学）；Inspire Institute Inc.（Inspire研究所）；RV University（RV大学）；Bangalore University（班加罗尔大学）
本文研究了在噪声环境下使用迪克态超位置探针进行量子相位传感，探讨了一种在单体和双体相互作用哈密顿量下生成参数编码的迪克态超位置状态，展示了其在相位阻尼噪声下的增强鲁棒性及良好的计量性能。
2026-09-03 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
Experimental demonstration of superresolution of partially coherent light sources using parity sorting
基于量子精密测量的分析表明，通过使用模式分选可以显著增强定位两个非相干点源的位置的能力。在这里，我们从理论和实验上研究了部分相干性对基于奇偶排序的两个源的亚衍射极限局域化的影响。在相干度为负且为实值的先验信息下，得到了比非相干情况更高的Fisher信息。我们的结果铺平了道路，以澄清量子限制计量学中的相干性的作用。
2021-03-18 physics.optics quant-ph
Observable measure of quantum coherence in finite dimensional systems
量子相干性是量子技术的关键资源，在量子光学、信息处理、计量学和密码学等领域有着广泛的应用。然而，无论是在理论上还是在实验实践中，都没有普遍有效的方法来量化相干性。我介绍了一个测量有限维系统中量子相干性的框架。我定义了一个理论的措施，满足可靠性标准的背景下建立的量子资源理论。然后，我提出了一个实验方案可实现与当前的技术，评估的量子相干性的一个未知状态的d维系统通过执行两个可编程的测量辅助量子位，在全状态重建所需的$O(d^2)$直接测量的地方。该结果为监测复杂系统中的量子效应提供了基准，例如，证明量子通信和模拟协议中的非经典性，并探测生物复合体的量子行为。
2014-10-22 quant-ph
Fundamental limits of metrology at thermal equilibrium
Institute for Quantum Optics and Quantum Information - IQOQI Vienna, Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院量子光学与量子信息研究所维也纳分部）；Département de Physique Appliquée, Université de Genève（日内瓦大学应用物理系）；Física Teòrica: Informació i Fenòmens Quàntics, Department de Física, Universitat Autònoma de Barcelona（巴塞罗那自治大学物理系理论物理：信息与量子现象）
研究热平衡下量子探针的计量极限，通过分析量子相干与温度区域，发现局部编码参数的N²灵敏度可由局部测量实现。
2024-11-11 quant-ph
Thermally-induced qubit coherence in quantum electromechanics
量子相干性是量子系统处于正交量子态叠加的能力，是量子力学的一个显著特征，它标志着对经典物理的偏离。相干在量子传感和计量学、量子热力学和计算中有着广泛的应用。一个特别有趣的是，可以观察到从热能以反直觉的方式产生的相干性，而不需要实施涉及相干驱动序列的复杂协议。在这篇手稿中，我们研究了量子相干性出现在一个混合系统由一个两能级系统（量子比特）和一个热量子谐振子（材料力学振荡器），最近的实验进展的启发，在这样的系统的制造。我们表明，量子相干性是创建在这样一个复合系统中的部件的相互作用，并持续相关的阻尼。这种方案的实现将证明以前未观察到的相干产生机制，并且可以有益于具有机械振荡器和量子比特的混合量子技术。
2022-06-09 quant-ph
Experimental quantum phase discrimination enhanced by controllable indistinguishability-based coherence
量子相干性是量子力学的一个基本特征，是量子信息处理的重要资源。相干对于非全同粒子和全同粒子来说，是以一种根本不同的方式出现的，因为对后者来说，存在着一种独特的贡献，这种贡献与非全同粒子不可能出现的不相容性有关。我们通过光学装置实验证明了这种对量子相干性的额外贡献，表明其量直接取决于不可分辨性的程度，并利用它来运行量子相位鉴别协议。此外，所设计的设置允许用光子模拟费米子粒子，从而评估粒子统计（玻色子或费米子）在相干生成和利用中的作用。我们的实验证明，独立不可分辨粒子可以为量子精密测量提供一个可控的相干源。
2021-03-27 quant-ph
Quantum coherence leveraged agnostic phase estimation
该研究针对旋转轴未知时量子比特旋转角度估计精度下降的问题，提出基于辅助比特初始量子相干性的协议，无需纠缠资源即可实现与轴参数无关的最优费希尔信息，提供了资源高效的不可知相位传感方案。
2025-07-29 quant-ph
Characterization and generation of a SQL-beating catlike state through repetitive measurements
Chuo university（中央大学）；Tokyo University of Science（东京理科大学）；RIKEN Pioneering Research Institute (PRI)（理化学研究所先锋研究本部）；RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS)（理化学研究所跨学科理论与数学科学中心）；Institute for Photon Science and Technology, The University of Tokyo（东京大学光子科学技术研究院）；Center for Quantum Information and Quantum Biology, The University of Osaka（大阪大学量子信息与量子生物学中心）
通过重复测量生成SQL超越的猫态，利用指数q表征宏观相干性，无需动态控制实现高灵敏度量子计量。
2026-02-11 quant-ph
Sub-millihertz magnetic spectroscopy with a nanoscale quantum sensor
精确的计时对计量至关重要，它是确定时间、长度和基本常数标准的基础。稳定的时钟在光谱学中特别有价值，因为它们定义了可以达到的最终频率精度。在量子精密测量中，量子比特的相位用于检测外部场，时钟稳定性由量子比特相干时间定义，其决定了光谱线宽和频率精度。在这里，我们展示了一个量子传感协议，其中的光谱精度超出了传感器的相干时间，并受到经典时钟的稳定性的限制。使用这种技术，我们观察到的精度在频率估计缩放时间$T$，作为$T^{-3/2}$的经典振荡领域。基于金刚石单自旋的窄线宽磁强计用于感测纳米级磁场，其固有频率分辨率为607 $μ$ Hz，比量子比特相干时间窄8个数量级。
2017-06-07 quant-ph
Practical Quantum Metrology in Noisy Environments
研究了在单位相位协变噪声存在的情况下，利用有限资源，利用二能级探针估计未知相位$ φ$的问题。我们介绍了一个简单的模型，其中的相位印迹操作的探针是通过一个随机采样生成器的幺正变换实现的。我们确定的顺序估计协议中的最佳相位灵敏度，并推导出一个一般的（紧拟合）下限。灵敏度随着相位印记操作的应用次数$ N $成二次方增长，然后在某个$ N_\text{opt} $处达到最大值，并最终衰减到零。我们根据噪声的可访问几何属性提供了对$ N_\text{opt} $的估计，并说明了其作为优化估计协议的指南的有用性。还考虑了使用无源辅助元件和纠缠探针并行以提高相位灵敏度。我们发现，多探针纠缠可能不会提供任何实际的优势，单探针相干性，如果在输出端的询问仅限于测量本地可观的。
2016-10-04 quant-ph
Quantum metrology enhanced by repetitive quantum error correction
响应于信号的量子相位的累积是量子传感的中心机制，因此，相位信息的丢失呈现出基本限制。为此，人们正在积极探索在噪声存在下扩展量子相干性的方法。在这里，我们实验性地保护室温混合自旋寄存器对环境退相干进行重复的量子纠错，同时保持信号场的灵敏度。我们使用长寿命的核自旋来校正金刚石中敏感电子自旋上的多个相位误差，并实现了自然退相干设定的时间尺度之外的磁场传感。感测时间的普遍延长，对任何频率的噪声都具有鲁棒性，证明了纠缠多量子比特系统为量子传感提供的明确优势，并为量子控制技术提供了重要补充。特别是，我们的工作为在高频噪声存在下检测微小信号打开了大门，标准协议达到了极限。
2016-02-23 quant-ph
Hierarchical Verification of Non-Gaussian Coherence in Bosonic Quantum States
本文提出一个包含绝对、相对和量子比特特定阈值的分层框架，用于验证玻色量子态局域相干的非高斯性，并首次利用高纯度预告式光学非高斯态对光子数态相干性进行了详细评估。
2025-08-28 quant-ph
Chemical compass model for avian magnetoreception as a quantum coherent device
已知有50多个物种利用地球的磁场来定位和导航。深入的研究，特别是对鸟类的行为实验，为基于磁敏感自由基反应的化学指南针提供了支持，作为这种感觉的来源。然而，量子相干性如何在鸟类磁感受的化学罗盘模型中发挥重要作用的基本问题仍然存在争议。在这里，我们表明，化学罗盘模型的本质可以理解的类比量子干涉仪利用全球量子相干性，而不是任何子系统的相干性。在量子精密测量的框架内，我们量化了整体量子相干性，并将其与化学磁感受功能相关联。我们的研究结果使我们能够理解和预测各种因素如何影响性能的化学罗盘从独特的角度量子相干性辅助计量学。这代表了确认量子相干性和化学罗盘功能之间直接联系的关键一步。
2013-12-09 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
Interfacing Atomic Spins with Photons for Quantum Metrology, Simulation and Computation
Stanford University（斯坦福大学）
本文探讨了利用原子-光子相互作用实现量子计量、模拟和计算的方法，重点介绍高合作度腔体量子电动力学在非经典态工程和多体物理中的应用。
2025-12-31 quant-ph
Modes mismatch induced variation of quantum coherence for two-mode localized Gaussian states in accelerated frame
本文研究加速参考系中双模局域高斯态的量子相干性变化，揭示模式失配是相干性降低的根本原因，并通过2000个随机态验证加速效应主导该失配，同时发现压缩参数在高压缩条件下抑制相干性损失的作用趋于无效。
2023-04-17 quant-ph
Trading energy for coherence in mode discrimination
Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore（新加坡国立大学量子技术中心）；Department of Physics, National University of Singapore（新加坡国立大学物理系）
本文研究经典资源能量与量子资源相干性在最优模式识别任务中的相互作用，求解硬能量约束下的双模识别问题，确定福克态为最佳识别选择的重叠区域，发现相干性可提升其他重叠情况的识别效果。
2026-10-15 quant-ph
Open-System Probe Selection and Optimal Measurements for Dispersive Coupling Metrology
Stevens Institute of Technology（史蒂文斯理工学院）
本研究探讨开放系统中色散耦合计量，发现探针选择、环境记忆及测量方式共同影响灵敏度，并找到接近量子极限的固定可观测量。
2026-10-07 quant-ph
Quantum metrology via partial quantum error correction
California Institute of Technology（加州理工学院）；Peking University（北京大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（perimeter理论物理研究所）；University of Waterloo（滑铁卢大学）
提出仅需部分量子纠错即可抑制局域噪声并保持探针态超标准量子极限传感性能的方法，通过将探针态编码为量子码能量不同态的叠加，并采用自适应权重递增策略维持超SQL性能。
2026-10-01 quant-ph
Coherence as a resource for phase estimation
Universität Ulm（乌尔姆大学）；University of Copenhagen（哥本哈根大学）
本文研究了量子相干在相位估计中的作用，通过构建相干资源理论，证明相干度越高，相位估计的精度越高，从而确立相干作为提升量子技术性能的资源。
2026-05-08 quant-ph
A quantum ring gyroscope based on coherence de Broglie waves
在马赫-曾德尔干涉仪（MZI）中，测量误差的最高精度由量子力学的真空波动给出，导致散粒噪声极限1，2，3，4，5。由于MZI中的强度测量与相位差相关，因此通过Heisenberg不确定原理将精确测量（Δn）与相位分辨率（Δn）耦合。量子精密测量为这种精密测量提供了不同的解决方案，使用非经典光，如压缩光或高阶纠缠光子对，从而导致相同Δ n的较小Δ n3，4，5，6，7，8。在这里，我们提出了另一种克服海森堡光子-相位关系的高精度测量方法，其中通过相干德布罗意波（CBW）在耦合干涉系统中通过相位量化实现较小的Δ λ 9，10。对于所提出的方法的潜在应用，量子环形陀螺仪被提出作为用于惯性导航和大地测量的传统环形激光陀螺仪的量子版本11 -13。
2021-11-05 quant-ph
Hierarchies of quantum non-Gaussian coherences for bosonic systems: A theoretical study
本文提出在Fock态基下利用情境依赖认证对玻色子系统相干性进行层级分类，推导并比较两种层级，评估其在损耗和热噪声下的可行性，并可扩展至多态多模场景。
2025-08-28 quant-ph
Effect of induced transition on the quantum entanglement and coherence in two-coupled double quantum dots system
研究固态系统中的量子特性是一个重要的研究方向。在这种情况下，双量子点（DQD）作为量子计算和纳米技术突破的通用平台出现。本文研究了双耦合DOD系统中的热纠缠和量子相干性，其中系统暴露于外部刺激，诱导每个子系统内的电子跃迁。结果表明，外部激励的引入引起了量子能级的交叉，这种交叉依赖于库仑势的变化，从而改变了系统的量子纠缠和相干性.因此，可以通过改变跃迁频率来调谐系统的量子特性，从而增强其量子特性。
2022-11-08 quant-ph
Coherence and asymmetry cannot be broadcast
在守恒定律存在的情况下，量子动力学不能产生相应守恒量的本征态的叠加。因此，任何这样的相干性都代表了潜在的有价值的不对称性资源，其可以用于例如增强量子精密测量的精度或实现量子热力学中的状态跃迁。在这里，我们要问的是，这种已经存在于参考系中的叠加是否可以传播到其他系统，从而以产生相关性为代价无限地分布不对称性。我们证明了一个不通过定理，表明这是禁止的量子力学在每一个有限维系统。在这样做的时候，我们也回答了一些开放的问题，在量子信息文献有关的时钟的定时信息的共享和催化在量子热力学的可能性。我们还证明，即使是较弱的形式的广播，其中阿伯格的“催化连贯性”是一个特殊的例子，只能发生在无限维参考系的存在。我们的研究结果为量子相干性的产生和操纵设置了基本限制，并揭示了量子参考系在不被降级的情况下起催化作用的可能性和局限性。
2019-07-15 quant-ph
Quantum-enhanced sensing of photonic modes with cat states
本文探讨利用玻色子模式的高维希尔伯特空间实现硬件高效的量子增强传感，以猫态为例，展示了其在量子计量中的优势。
2025-03-30 quant-ph
Bound-state-protected phase metrology for a quantum emitter in a Su-Schrieffer-Heeger bath
Technical University of Crete（克里特理工大学）；NCSR Demokritos（德谟克利特国家研究中心）
研究单个量子发射器与Su-Schrieffer-Heeger (SSH) 浴耦合的局域相位估计，通过束缚态抑制相干弛豫，利用Dyson方程分析保留的相位信息，并揭示相位量子Fisher信息与能隙、失谐和耦合的关系。
2026-05-28 quant-ph
Dynamics of Quantum Coherence and Non-Classical Correlations in Open Quantum System Coupled to a Squeezed Thermal Bath
Indian Institute of Technology, Jodhpur（印度理工学院乔德普尔分校）
研究开放量子系统与 squeezed 热浴耦合中量子相干性和非经典关联的动力学，揭示其对集体态的敏感性，并探讨其在量子计量和 teleportation 中的应用。
2024-12-19 quant-ph
Robustness of asymmetry and coherence of quantum states
量子态可以相对于给定基团的作用表现出不对称性。这种状态的不对称性可以被认为是诸如量子精密测量的应用中的资源，并且它是包括作为特殊情况的量子相干性的概念。我们明确地介绍和研究的鲁棒性的不对称性，一个量化的不对称的状态，我们证明有许多有吸引力的属性，包括有效的数值计算通过半定规划，并在一个通道歧视的上下文中的操作解释。我们还介绍了不对称证人的概念，其测量在实验室检测不对称的存在。我们证明，适当约束的不对称证人提供下界的不对称性，这是一个直接可测量的量本身的鲁棒性。然后，我们专注于我们的注意力在相干证人和相干性的鲁棒性，我们证明了一些额外的结果，这些包括分析其特定的相关性在相位歧视和量子精密测量，分析计算其值的相关类的量子态，和紧的界限，将其与另一个先前定义的相干单调。
2016-04-12 cond-mat.other math-ph math.MP
Two-Photon Induced Coherence without Induced Emission
Pohang University of Science and Technology (POSTECH)（韩国科学技术院）
本研究观测到无诱导发射的双光子诱导相干性，利用双光子Fock态实现干涉相位调制翻倍，验证了相位变化的倍频调制效应，为高分辨率量子计量应用开辟新路径。
2025-10-22 quant-ph
Spin coherence scale: operator-ordering sensitivity beyond the Heisenberg-Weyl group
National Research Council of Canada（加拿大国家研究委员会）；University of Toronto（多伦多大学）
研究引入自旋相干尺度度量自旋系统量子相干性，推广正交相干尺度，证明其诸多性质可沿用，在量子计量学有应用，还将框架推广到SU(n)系统，确定不变信道并给出李代数方法定义和表征相干尺度性质。
2026-07-15 quant-ph
Preserving quantum correlations and coherence with non-Markovianity
与根据薛定谔方程幺正演化的封闭量子系统相比，开放量子系统表现出丰富的现象学。开放量子系统的动力学通常分为马尔可夫和非马尔可夫，这取决于动力学是否可以在任何时间尺度上分解为有效的量子操作。由于马尔可夫演化比非马尔可夫动力学更容易模拟，因此可以合理地假设非马尔可夫性可以用于有用的量子技术应用。在这里，我们证明了非马尔可夫性在量子系统中保持相关性和相干性的有用性。为此，我们考虑一类广泛的量子比特演化，具有大时间从零分离的退相干矩阵。尽管任何这样的马尔可夫演化都会导致相关性的指数损失，但非马尔可夫性即使在极限$t \rightarrow \infty$中也有助于保持相关性。对于协变量子比特演化，我们还证明了非马尔可夫性可以用来保持量子相干性，这是量子精密测量的一个重要资源。我们明确地证明了这种效果的实验与线性光学，通过实施所需的演变，在任何时候都是非马尔可夫。
2021-06-25 quant-ph
A superresolution-enhanced spectrometer beyond the Cramer-Rao bound in phase sensitivity
本文提出一种基于高阶强度关联的纯经典超分辨光谱仪，其频率分辨率随强度乘积阶数线性提升，可超越克拉美-罗下界，并借助干涉仪扫描模式实现对环境噪声的鲁棒性。
2024-09-01 quant-ph
