针对一般偏振变换的斯托克斯矢量旋转的量子估计

经典偏振测量学是一门成熟的学科，在不同科学分支中具有多样应用。利用量子资源实现高灵敏度测量的日益浓厚的兴趣促使研究者阐明偏振光在量子力学框架下的行为，从而推动了偏振测量量子理论的发展。受生物组织中偏振研究的启发，本工作研究了在由三个不同量子信道构成的量子偏振过程中，围绕已知旋转轴的偏振旋转角估计的精度极限。待估计的旋转角由延迟器信道作用于探针态的斯托克斯矢量所诱导。作用于探针态的二向衰减器与去偏振器信道可视为有效噪声过程。我们通过评估在量子计量学中具有重要意义的探针态（即 NOON 态、Kings of Quantumness 态与相干态）的量子 Fisher 信息，探究量子偏振测量中固有的精度约束。分析了噪声信道及其排序对旋转角估计误差的影响，以表征量子偏振测量中实用且最优的量子探针态。此外，我们提出了一种专为 NOON 态量子偏振测量设计的实验框架，旨在将理论见解与实证验证相衔接。