连续高斯量子计量的基本极限

连续量子计量有望通过利用发射到环境中的辐射量子逐步带走的信息来实现高精度传感。尽管近期取得了一些进展，但目前对玻色子系统连续计量的基本精度极限仍缺乏全面理解。我们为连续高斯测量下的多模自由玻色子量子计量开发了一个通用理论框架。我们推导了全局量子Fisher信息（QFI）和环境QFI的渐近增长率解析表达式，它们分别量化了编码在系统-环境联合态中的总信息和可从发射辐射中获取的信息。我们推导了这些量的基本界限，表明虽然模数的海森堡型标度是可实现的，但精度随时间和有意义的能量资源最多呈线性标度。为了说明我们的发现，我们分析了几种具体设置，包括耦合腔阵列和被困粒子阵列。局部设置产生随资源的标准线性标度，而全局耦合设置可以在模数方面实现最优的二次标度。此外，我们证明了非互易设置可以利用非厄米趋肤效应实现指数级增强的全局QFI。然而值得注意的是，这种增强无法反映在环境QFI中，突出了存储在联合态中的信息与辐射到环境中的信息之间的根本区别。这些发现确立了对连续玻色子传感中资源权衡和标度行为的理解。