对称保护型多体鲁姆斯光谱学:精度尺度与鲁棒性
量子物理
2025-09-11 v1
摘要
量子纠缠是一种强大的量子资源,可用于超越经典极限的测量精度提升。我们提出了一种基于对称保护消除的多体鲁姆斯干涉测量法,用于精确参数估计。通过匹配输入态的对称性与哈密顿量的对称性,鲁姆斯光谱学因介质相互作用、噪声、退相干和实验不完美而导致的光谱位移,可被缓解,适用于时不变信号和时变信号,正如在伴随信件中所探讨的那样[S. Chen等人,Ramsey Spectroscopy via Symmetry-Protected Destructive Many-Body Interferometry(已提交)]。在本工作中,我们进一步表明,对称纠缠输入态可在不影响测量精度的前提下,提高对称保护鲁姆斯光谱学的测量精度。通过输入自旋猫态并施加合适的基于相互作用的读出操作,时不变信号和时变信号的测量精度均可接近Heisenberg极限。特别地,我们系统地分析了精度尺度和鲁棒性如何取决于输入态、参数、实验不完美和退相干。本工作为一种实用的 Heisenberg 极限量子测量方法提供了路径,利用多体鲁姆斯干涉测量法,能够抵抗现实噪声和不完美情况。
关键词
引用
@article{arxiv.2509.08291,
title = {Symmetry-protected many-body Ramsey spectroscopy: precision scaling and robustness},
author = {Sijie Chen and Jiahao Huang and Min Zhuang and Chaohong Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.08291},
year = {2025}
}