瞬态量子测温中的精度增强：冷探针偏差及其消除

我们揭示了在马尔可夫动力学下瞬态量子测温中的一种基本温度偏差。对于在热马尔可夫环境中演化的量子比特探针，我们证明当且仅当探针初始温度低于待估计的热浴温度时，才能实现超越稳态基准的瞬态精度。因此，在马尔可夫情形下，冷探针对于增强瞬态精度既是必要条件也是充分条件。随后，我们研究了这种偏差在存在环境记忆时的表现。具体而言，在由辅助介导的系统-热浴耦合生成的非马尔可夫场景中，我们发现增强瞬态精度对冷探针的要求依然存在，这表明温度偏差在特定形式的记忆效应中仍然存在。相比之下，对于热浴辅助器之间具有完美交换相互作用的非马尔可夫碰撞模型，无论探针的初始温度如何，瞬态增强都完全不存在。这表明强非马尔可夫性可导致增强效应的完全消失，使热探针与冷探针处于同等地位，在此情形下两者均无法实现增强的精度。