由高斯资源产生的宣布式光学非高斯态参数估计的基本极限
量子物理
2026-08-06 v1
摘要
非高斯态在量子传感中可以表现出较大的量子Fisher信息（QFI）。然而，在光学系统中，其产生通常是通过玻色子采样类型的条件操作概率性地进行的，因此其产生速率受到限制。在评估传感性能时，应考虑这种非高斯资源的概率性产生。那么一个自然的问题是，使用宣布式的概率性非高斯态是否比使用原始的确定性高斯态进行量子传感更好。在本文中，我们针对单参数相位估计回答了这个问题。通过利用无源线性光学系统中的光子数守恒，我们证明了在参数编码之前的宣布式态制备可以映射为相位估计中参数编码之后的后选择问题。这种映射使得宣布的成功概率可以自然地包含在计量学性能中。我们引入了一个有效量子Fisher信息（EQFI），定义为宣布输出的成功概率加权的QFI，并证明它不能超过原始高斯输入的QFI。该结果强调了资源计数在量子传感中的重要性，有助于更好地理解光学量子传感的资源高效优势。
引用
@article{arxiv.2608.06239,
title = {Fundamental limits of parameter estimation with heralded optical non-Gaussian states generated from Gaussian resources},
author = {Shohei Kiryu and Kazufumi Tanji and Yoshihiro Ueda and Kosuke Fukui and Masahiro Takeoka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2608.06239},
year = {2026}
}