结构化储层的量子计量学

准确表征结构化储层的特性是量子系统中的一个关键挑战，对于量子计量学和传感的进展具有重要意义。在本工作中，我们采用一个两能级系统（量子比特）作为探针，将其与由一个辅助量子比特和建模为热浴的马尔可夫环境组成的结构化储层耦合。通过利用非马尔可夫动力学，我们系统地研究了探针与辅助量子比特之间不同相互作用类型在估计关键参数（包括温度、辅助量子比特频率和系统-浴耦合强度）方面的有效性。我们使用量子 Fisher 信息（QFI）来量化参数估计的精度，并分析了瞬态和稳态两种情况下的系统动力学。我们的研究结果表明，非马尔可夫性在瞬态区域显著增强了参数估计，特定的相互作用促进了持续的信息回流并产生了更高的 QFI 值。然而，这些相互作用的性能取决于待估计的参数和操作状态。例如，某些相互作用在瞬态区域表现突出，但在稳态中效用降低，而另一些相互作用即使在平衡态下也能保持其有效性。这些结果强调了根据特定估计目标和操作状态审慎选择相互作用的重要性。