多参数估计最优策略的统一可计算方法
量子物理
2026-03-09 v1
摘要
精确估计物理参数为科学发现和技术发展提供了支撑。量子测距与探测的核心目标是利用纠缠等量子资源，以实现对物理参数估计的最优精度。尽管在单参数量子测距中取得了显著进展，但多参数情景仍面临显著挑战，主要由于参数不兼容的问题。本文提出了一种统一且可计算的方法，用于同时估计多个参数，达到量子力学允许的最终精度。该方法的核心在于将量子测试器 formalism 整合到最新提出的紧 Cramér-Rao 类型下界中。该表述使我们能够通过半正定规划程序计算上下界，从而确定最高可实现精度。更重要的是，在该表述下，各种量子资源，包括纠缠、相干性、量子控制和不确定因果顺序，都得到平等对待，并系统性地针对实现多参数估计的终极精度进行优化。因此，我们的方法适用于有或无噪声的各种测量策略。为展示其实用性，我们重新审视了三维磁场估计，揭示了现有解析结果的优势与局限，并进一步在不同策略之间建立了严格的等级制度。
关键词
引用
@article{arxiv.2603.06244,
title = {Unified and computable approach to optimal strategies for multiparameter estimation},
author = {Zhao-Yi Zhou and Da-Jian Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.06244},
year = {2026}
}