JPhysA编辑优选:全球量子计量的当前趋势

28 4月 2025 gabriels
本篇研究来自电子科技大学Abolfazl Bayat课题组。量子系统对环境变化高度敏感,这使其成为高精度传感器的理想选择。传统的量子传感框架主要基于“局部传感”,适用于参数在狭窄范围内变化的情况。本文回顾了将这一框架扩展到“全局传感”的努力,其中参数可以在任意范围内变化。我们将全局传感方法分为频率学派和贝叶斯学派两类,并评估了它们各自的优点、优势和局限性。通过这一分析,我们旨在推动量子传感超越局部范式,突出其进展、挑战和机遇。


文章介绍

Current trends in global quantum metrology

Chiranjib Mukhopadhyay, Victor Montenegro and Abolfazl Bayat

通讯作者:

  • Abolfazl Bayat,电子科技大学

 

研究背景:

与由Cramér-Rao形式描述的、定义明确的“局部传感”框架不同,“全局传感”的概念缺乏统一的描述。因此,全局传感的精度可以根据所选择的性能指标以多种方式进行量化。这些不同的方法进而导致了优化传感探针的不同策略。在本文中,我们将所有这些方法整合到一篇综述中,全面概述了全局传感的现有方法。这一综合旨在为任何希望了解和探索全局量子传感领域的人提供宝贵的资源。

 

研究内容:

本文为致力于探索全局量子传感领域的年轻研究人员提供了重要的参考资源。与传统范式不同,全局量子传感缺乏统一的框架,因此人们提出了多种性能指标来评估量子探针在此类场景中的表现。在这项工作中,我们系统地将现有方法分为两大类:频率学派和贝叶斯学派。对于每种方法,我们概述了相关的性能指标,并详细解释了如何利用这些方法来优化传感方案。通过提供结构化的综述,本文旨在帮助研究人员应对全局量子传感中的复杂性并把握其中的机遇。


作者介绍

Abolfazl Bayat  教授

电子科技大学

  • Abolfazl Bayat教授目前担任中国电子科技大学(位于成都)的物理学教授。在2018年加入中国电子科技大学之前,他曾在欧洲多所顶尖大学积累了近十年的工作经验,包括英国伦敦大学学院和德国乌尔姆大学。他的主要研究方向是量子传感和量子机器学习。迄今为止,他已发表了80多篇论文,其中包括14篇发表在Physical Review Letters和1篇发表在Nature Communications上的论文,展示了他在该领域的卓越贡献。

期刊介绍

Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical

  • 2023年影响因子:2.0  Citescore:4.1
  • Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical(JPhysA)每年出版50期,针对运用数学结构来描述物理世界的基本过程,并探索这些结构的分析、计算和数值方法。期刊内容涵盖:统计物理;非平衡系统、计算方法和现代平衡理论;混沌和复杂系统;数学物理;量子力学和量子信息理论;场论和弦理论;流体和等离子体理论;生物模型等方面。文章类型包括原创性论文和综述,以及关注于热点研究的专题综述和特刊,提供及时、全面的纵览。