用于计量的量子系统可以提供比传统系统更高的精度。可以通过最大化量子 Fisher 信息 (QFI) 来优化量子传感器的设计,该信息表征了理想测量的参数估计精度。在这里,我们将量子系统的响应视为一种估计已缓慢开启的外部扰动强度的方法。推导出 QFI 的一般表达式,该表达式也适用于有限温度下热力学极限下的相互作用多体系统,并且可以与线性响应传输系数相关联。对于量子点纳米电子器件,我们表明电子相互作用可以导致 QFI 随系统尺寸呈指数级缩放,强调量子资源可以在整个 Fock 空间中得到利用。电压和场的精确估计也可以通过实际的全局测量(例如电流)来实现,这使得量子电路成为计量应用的良好候选者。
主要关键词