智研咨询 - 产业信息门户

我国科学家在国际上首次实现海森堡极限的量子精密测量【图】

    量子精密测量是量子信息科学中新发展起来的一个重要方向,旨在利用量子资源和效应实现超越经典方法的测量精度。该领域之前一个重要发现是,利用多光子纠缠态作为探针,可以实现海森堡极限精度的光相位测量。在这种情况下测量精度可以反比于探针所含的光子数N,而经典的测量方法精度只能反比于根号下N,也就是通常说的标准量子极限。由于实验上很难制备光子数大于10的纠缠态,这种方法尚不具有实际的测量能力。设计一种可实际应用的并且达到海森堡极限的量子精密测量技术是学术界长期以来努力的方向。

 

    在国家重点研发计划量子调控与量子信息重点专项的支持下,中国科学技术大学李传锋课题组摒弃常规思路,创新性地对标准弱测量方案进行重新设计,把制备混态探针和测量虚部弱值技术相结合,实验上成功达到了海森堡极限精度,并用来测量单个光子在商用光子晶体光纤中引起的克尔效应。这种方法所用探针来源于常规的激光脉冲,从而摆脱了光子数N的限制。研究组在实验上利用了含有约十万个光子的激光脉冲,测量商用光子晶体光纤的单光子克尔系数精度达到了10-10弧度,比此前经典方法测量的最高精度提高了两个量级。这是国际上首个在实际测量任务中达到海森堡极限精度的工作。研究成果2018年1月8日发表在国际权威期刊《自然·通讯》上。

    图1)测量由单个光子引起的克尔效应的实验装置图

    图2)实验结果。在光子数小于十万时测量精度反比于光子数,达到海森堡极限。

版权提示:智研咨询倡导尊重与保护知识产权,对有明确来源的内容注明出处。如发现本站文章存在版权、稿酬或其它问题,烦请联系我们,我们将及时与您沟通处理。联系方式:gaojian@chyxx.com、010-60343812。

在线咨询
微信客服
微信扫码咨询客服
电话客服

咨询热线

400-700-9383
010-60343812
返回顶部
在线咨询
研究报告
商业计划书
项目可研
定制服务
返回顶部