退相干下多量子比特物质波干涉仪与海森堡标度恢复的探讨

大多数用于量子传感的物质波干涉仪（MWI）方案迄今都在无噪声的理想情况下评估。本工作中，我们给出了马尔可夫退相位噪声下通用多量子比特MWI方案的评估。我们发现，对于某些标度因子非线性依赖于询问时间的MWI方案类，在独立和集体退相位情形下，最大纠缠探针的最优精度随粒子数$N$增大而下降。该结果挑战了退相位Ramsey型干涉仪中的传统认知。我们通过研究用于旋转传感的多量子比特Sagnac原子干涉仪的最优精度发起分析。并且我们表明，由于非常规询问时间二次相位累积与指数退相位过程之间的竞争，在无噪声场景中为最优输入态的Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态在大量子数$N$ regime下导致量子Fisher信息消失。随后我们的评估进一步扩展到带纠缠态且在退相干下的通用MWI量子传感方案。最后，试探性分析了量子纠错逻辑GHZ态，其有可能恢复海森堡标度并改善灵敏度。