反对称耦合破缺增强的量子库传感

我们研究利用单个广义退相位量子比特来传感量子库，其中量子比特与其库之间的反对称耦合被打破。研究发现，除衰减因子编码通道外，反对称耦合破缺还产生了另一相位因子编码通道。我们为广义退相位量子比特引入了一种最优测量，使实际测量精度达到由量子信噪比（QSNR）所量化的理论极限精度。作为一个例子，该广义退相位量子比特被用于估计原子玻色-爱因斯坦凝聚体的$s$波散射长度。研究发现，在毫秒时间尺度上，由反对称耦合破缺引起的相位诱导QSNR至少比衰减诱导QSNR高两个数量级，且最优相对误差可实现随编码时间$t$的标度$\propto 1/t$（$t$为长期编码中的编码时间）。我们的工作为量子库的超灵敏传感开辟了一条途径。