磁场感知中集成计量增益与局部耗散之间的权衡关系

量子计量学在精密探测中占据核心位置，量子探测性能的增强对基础研究和实际应用至关重要。本文推导了在耗散存在下的自旋群ensemble磁场感知的紧密性能界限。计量性能通过集成计量增益(IMG)进行量化，该量度显式包含测量装置的时间演化。通过将 Lindblad 主方程与量子费米信息结合，我们得到了关于IMG与局部分散率在局部脱相和局部发射过程中的精确权衡关系，表明该增益随耗散强度的反比例缩放。这一权衡补充了海德堡极限，该极限仅关注自旋数与耗散动力学无关的缩放。我们分析了 various initial state preparations，阐明了耗散条件下量子纠缠的作用。值得注意的是，尽管纠缠是实现海德堡缩放所必需的，但它也加速了耗散导致的时间演化中的性能衰减。因此，在足够长的观察时间下，即使没有纠缠，也能实现相当的计量性能。