用于时钟同步的量子方法：无需纠缠突破标准量子极限

我们引入利用非简并两能级量子系统（走时量子比特）的绝热交换实现时钟同步的方法。涉及以频率 $\omega$ 交换 N 个独立量子比特的方案给出的同步精度按 $(\omega\sqrt{N})^{-1}$ 缩放，即达到标准量子极限。我们引入一种协议，利用频率为 $\omega$ 的单个量子比特进行 N 次相干交换，使精度按 $(\omega N)^{-1}\log N$ 缩放。该协议无需使用纠缠即突破标准量子极限，我们认为此缩放是量子力学所允许的时钟同步的基本极限。我们分析了这些协议在带损耗信道中使用时的性能。