用于低温超精密测温的测温机

在极低温度下，热平衡态呈指数级难以区分，这使得该温区的平衡量子测温成为一项艰巨任务。我们提出了一种规避此限制的测温方案，即使用一个不与待测样品热化的二能级探针。这得益于一种合适的相互作用，该相互作用将探针耦合到样品以及一个已知处于更高温度的辅助热浴。只要对样品温度有一个合理的上界估计，由此产生的“测温机”便能将探针驱动至一个稳态，其信噪比可高达 $\mathcal{O}(1/T)$ 量级。我们还表征了探针的瞬态，并通过数值模拟说明，与对热化探针进行的最优测量相比，要达到给定精度，所需测量次数可大幅减少。