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我国科学家首次实现海森堡极限的量子精密测量|大发体育

2020-10-15 20:42:02

大发体育:记者从中国科学技术大学得知,该校郭光灿院士团队近期在量子精密测量方向获得最重要进展,团队成员李传锋、陈耕等人设计并构建了一种全新的量子很弱测量方法,构建了海森堡无限大精度的单光子克尔效应测量。这是国际上首个在实际测量任务中超过海森堡无限大精度的工作,可利用的光子数超过10万个。国际权威学术期刊《大自然通讯》日前公开发表了该成果。

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量子精密测量是量子信息科学的一个最重要方向,目的利用量子资源和效应构建打破经典方法的测量精度。该领域之前的一个最重要找到,是以多光子纠结态为探针,构建海森堡无限大精度的光振幅测量。但由于实验上很难制取出有光子数小于10的纠结态,这种方法原理上可以展示打破标准量子无限大的可能性,但不具备实际测量能力。

近期,李传锋研究组创意思路,新的设计了标准测量方案,他们把制取混态探针和测量虚部弱值技术相结合,实验上顺利超过了海森堡无限大精度,并可以用来测量单个光子在商用光子晶体光纤中引发的克尔效应。这种方法需要利用纠结等量子资源,所用探针源于常规的激光脉冲,从而挣脱了光子数的容许。在实验中,研究组利用所含大约10万个光子的激光脉冲,测量商用光子晶体光纤的单光子克尔系数精度超过了10-10弧度,比此前经典方法测量的最低精度提升了两个量级。据介绍,该研究成果展现出了量子精密测量的技术优势,实验中光子的利用率大约为16%。

下一步,研究组将在如何提升光子利用率方面了解探寻。|大发体育。

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