Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Ultimativ præcisionsgrænse for multi-parameter kvantemagnetometri

Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain

Kvantemagnetometri, en af ​​de vigtigste applikationer inden for kvantemetrologi, har til formål at måle magnetfeltet med den højeste præcision. Selvom estimering af en komponent af et magnetfelt er blevet grundigt undersøgt i mange årtier, den højeste præcision, der kan opnås med sammenfiltrede probetilstande til estimering af alle tre komponenter i et magnetfelt, er fortsat usikker.

I særdeleshed, de specifikke spørgsmål omfatter, hvordan man balancerer præcisionsafvejningen mellem forskellige parametre, hvad er den ultimative præcision, kan denne præcisionsgrænse nås, og hvordan man opnår det.

Under ledelse af prof. Guo Guangcan, Prof. Li Chuanfeng og Prof. Xiang Guoyong fra University of Science and Technology of China (USTC) fra det kinesiske videnskabsakademi, sammen med prof. Yuan Haidong fra det kinesiske universitet i Hong Kong, opnået den ultimative præcision til estimering af alle tre komponenter i et magnetfelt med sammenfiltrede probetilstande under parallelskemaet. Undersøgelsen blev offentliggjort online i Fysisk gennemgangsbreve .

Forskerne fandt ud af, at afvejningen kommer fra inkompatibiliteten af ​​de optimale probetilstande, og præsenterede en tilgang til at kvantificere afvejningen induceret af inkompatibiliteten af ​​de optimale probetilstande. Ved at bruge denne tilgang, de opnåede den minimale afvejning og den ultimative præcision for multi-parameter kvantemagmetometri under parallelskemaet.

Desuden, de demonstrerede, at denne ultimative præcisionsgrænse kan opnås, og de konstruerede de optimale probetilstande og målinger for at opnå den.

Den ultimative præcision af kvantemagnetometri under det parallelle skema er af fundamental interesse og vigtighed i kvantemetrologi. Det kan også bruges direkte som benchmark for udførelsen af ​​kvantegyroskop og kvantereferencerammejustering.

Denne tilgang forbinder afvejningen direkte med begrænsningerne på sondetilstandene og generatorerne, hvilket kan føre til mange nyttige grænser i forskellige scenarier med multiparameter kvanteestimering.


Varme artikler