对称Dicke态作为波状暗物质的最优探针

我们识别出对称Dicke态作为分布式探测波状暗物质场的最优量子探针。在一个纳入场随机相位和有限相干性的ensemble平均量子测量框架中，它们最大化了短基线阵列中N_d传感器的Fisher信息，并实现了稳健的N_d^2增益。它们还在幅度阻尼噪声下保持这种集体优势，而GHZ类型探针则非常脆弱，一旦包含此类噪声就会迅速丧失灵敏度。对于在与暗物质相干长度相当的分离距离上运行的两个传感器，最优纠缠态会获得额外的空间关联相位，并优于Dicke态和独立探针。我们的框架适用于广泛的随机玻色场，包括引力波，并可使用超导量子比特、原子群集和NV中心实现。