通过量子退火至临界点的噪声干涉测量用 Goldilocks 探针

量子退火被探索作为解决经典组合问题之外的量子信息资源。我们将其设想为鲁棒干涉探针的生成器，考察了受横向磁场作用的 $N>> 1$ 均匀耦合自旋的哈密顿量。该离散多体问题被映射为连续势中单维粒子的动力学。这揭示了超出典型平均场或大型经典自旋模型的基态的所有定性特征。它明确阐释了在相变区域中从纠缠单峰基态到双峰基态的平缓扭曲。过渡的 `Goldilocks' 探针具有宽度为 $N^{2/3}$ 的分量分布，并展现出在退相干环境中增强相位估计的特性。在存在实际局部噪声与集体退相位时，我们发现该探针态渐近地饱和了先前计算的终极精度界限。通过绝热地减小横向场，Goldilocks 探针在最小能隙瓶颈之前被制备好，使得退火时序得以“提前”终止。证明了探针制备的绝热时间复杂度在 $N$ 中呈线性。