间歇随机信号的量子传感

现实中的量子传感器面临并行测量传感器数量与整个系综的控制和读出保真度($F$)之间的权衡。我们研究了传感器数量和保真度如何影响对连续信号与间歇信号的灵敏度。对于连续信号，我们发现当$F<1$时，将传感器数量增加$1/F^2$总能恢复$F=1$时所达到的灵敏度。然而，当信号为间歇时，需要更多传感器才能恢复单个完美量子传感器可实现的灵敏度。我们还通过用单个囚禁离子传感器估计随机间歇信号的频率分量，展示了接近 unity 的控制保真度以及在量子投影噪声极限处读出的重要性。量子传感历来聚焦于远离标准量子极限运行的大型传感器系综。本手稿呈现的结果表明，这对于间歇信号的量子传感是不够的，并重新强调了在本征态附近量子投影噪声独特标度的重要性。