量子失协决定量子态的干涉计量能力

量子计量学利用量子力学定律来提高对相位、频率或磁场等技术相关参数估计的精度。探测态通常针对待估参数的特定动力学过程进行定制。在此，我们考虑一种新颖的框架，其中量子估计在干涉仪配置下进行，使用的双部分探测态仅在生成哈密顿量的谱已知时制备。我们引入了该方案的品质因数，定义为对所有合适哈密顿量的最坏情况精度，并证明其精确等于输入探测态的一种可计算的失协型量子关联度量。我们以在高度可控的室温核磁共振装置中实现的计量学实验补充了我们的理论结果，为失协在传感应用中的有用性提供了概念验证演示。研究表明，对于不同的生成哈密顿量，具有失协的探测态能保证估计过程中存在非零精度，而经典关联的探测态在最坏情况设定下无法完成估计。这项工作为一般量子关联建立了严谨且直接的操作诠释，阐明了其在量子技术中的潜力。