计量学是研究物理参量的高精度测量方法的学科,而任何基于经典物理的计量精度都受限于散粒噪声极限,如何突破该极限是现代精密科学技术发展的迫切需求。量子计量学是研究如何利用量子资源、量子编码和量子测量来提高计量精度的学科,研究发现通过利用量子探针的量子纠缠作为资源和幺正演化作为参数编码,可以获得远超越散粒噪声极限的海森堡极限计量精度,经过近年的快速发展,量子计量学已经展示出它在下一代颠覆性技术革新中的巨大潜力。另一方面,退相干是微观系统与无穷多自由度的量子库耦合导致的量子相干性的衰减的过程,它是一切以量子相干性为资源的量子工程任务实现的主要障碍,如何认识退相干并如何控制退相干是实现量子工程任务的首要问题。由于退相干敏感地依赖于量子库的谱密度,所以对谱密度的精密测量是研究退相干的主要核心。在本文中,我们提出了一种利用二能级系统作为量子探针、与量子库耦合的二能级系统的非幺正演化作为参量编码来对量子库的谱密度进行高精度量子计量的方案。在我们的方案中,量子库既是我们要利用量子资源计量的物理对象,又会造成量子资源发生退相干,如何有效地规避退相干对量子资源的消耗并获得量子库物理参量的高精度计量是我们的主要着眼点。通过对量子探针与量子库耦合的严格的非马尔科夫动力学研究,我们发现,伴随着它们组成的复合系统能谱中出现束缚态,谱密度参数的计量误差将随编码时间的延长而递减,该结果与传统玻恩马尔科夫近似下计量误差随编码时间增大而发散的结果显著不同,说明非幺正编码时间仍然可以成为提高量子计量精度的一个控制自由度。进一步研究表明,通过利用量子探针的多体纠缠,计量精度随着探针数目的标度关系会不仅会超越经典散粒噪声极限,而且还渐进地趋于海森堡极限,我们解析地得到了该高精度量子计量实现的具体物理条件。我们的研究结果为实验上提供了通过利用量子探针的非幺正演化进行量子库谱密度高精度量子计量的物理依据,极大地丰富了传统以量子探针的幺正演化为主要编码手段的量子计量方案;同时,我们的束缚态机制揭示了量子探针长时稳态行为对量子计量的建设性作用,是传统以玻恩-马尔科夫近似为主的退相干动力学描述所无法得到的,其有利价值在于将时间作为一种计量资源引入了方案中,对提高量子计量精度提供了一个新的维度。我们得到的谱密度的高精度计量对量子工程中退相干控制具有积极的现实意义。