用于多参数估计的耦合传感器- ancilla 量子比特的最优控制
量子物理
2025-12-15 v1
摘要
设计用于多参数量子感测的最优控制是接近最终精度限制的关键。然而，仅适用于简单系统，通常只能获得解析解，而现实场景往往涉及耦合量子比特和时变哈密顿量。本文通过梯度上升脉冲工程（GRAPE）对通过爱因斯坦项耦合的两个量子比特传感器- ancilla 系统进行数值研究，以最小化目标函数。通过对较小耦合强度得到的解决方案进行递归种子初始化，并选择合适的初始猜测，我们实现了在广泛的相互作用强度和场配置范围内的稳健收敛和高精度。该方法为实现高灵敏度、稳健的多参数磁力计提供了实用途径，并且适用于如氮空位（NV）中心等固态量子传感器的实际实验环境。
引用
@article{arxiv.2512.11673,
title = {Optimal Control of Coupled Sensor-Ancilla Qubits for Multiparameter Estimation},
author = {Ayumi Kanamoto and Takuya Isogawa and Shunsuke Nishimura and Haidong Yuan and Paola Cappellaro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.11673},
year = {2025}
}