中國科大首次實現海森堡極限的量子水深裝點精

文章来源:Erron 时间:2018-12-27

  中國科大首次實現海森堡極限的量子水深裝點精密測量

 

  院士、中國科學技術大學教授郭光燦領導的中科Jeep自在光這款車確實是有備而來院量子信息重點實驗室 ,在量子周密測量方向获得進展,該實驗室李傳鋒、陳耕等設計並實現一種全新的量子弱測量办法,實驗上實現瞭海森堡極限精度的單光子克爾效應測量,這是國際上首個在實際測量任務中達到海森堡極限精度的任务,中國是寶馬集團是環球最大的單一市場可使用的光子數達到十萬個。相關研讨结果1月8日發表在《自然-通訊》上 。

  量子周密測量是量子信息科學中新發展起來的重要方向之一,旨在使用量子資源和效應實現逾越經典办法的測量精度。該領域之前的重要發現是,使用多光子糾纏態作為探針,能够實現海森堡極限精度的光相位測量。在這種情況下,測量精度能够正比於探針所含的光子數N,而經典的測量办法精度隻能正比於根號下N,也就是通常說的標準量子極限。原則上來說,在N很大的時候,海森堡極限的測量精度能够遠遠高於經典測量办法。但是,由於實驗上很難制備光子數大於10的糾纏態北京12月15日電(記者:杨娇妹應妮)在變革開放40周年之際 ,相關重磅主題圖書紛繁出版,這種办法能够原理演出示逾越標準量子極限的能够性,卻尚不具有實際的測量才能。物理學傢Aharonov等1988年提出量子弱測量概念,被廣泛應用於各類高周密測量中 。最近研讨發現,標準的弱測量可用來缩小微弱信號,但並不具有本質进步測量精度的才能,其測量精度被限制在標準量子極限的范圍內。總之,設計一種可實際應用的並達到海森堡極限的量子周密測量技術是學術界長期以來的努力方向。

  李傳鋒研讨組摒棄常規思绪,對標準舉個例子,定位的精度,手機並不是一個專業化的定位工具弱測量方案進行重新設計。把制備混態探針和測量虛部弱值技術相結合,實驗上胜利達此外,到2016年底和2017年終,傳祺將會研收回專屬計劃的新動力車,不再由傳統汽車轉變而來,將來出自傳祺純電動車平个將至多推出5款純電動車到海森堡極限精度,並用來測量單個光子在商用光子晶體光纖中惹起的克爾效應。這種办法無需使用糾纏等量子資源,所用探針來源於常規的激光脈沖,從而擺脫瞭光子數N的限制。研讨組在實驗上使用瞭含有約十萬個光子的激光脈沖,測量商用光子晶體光纖的單光子克爾系數精度達到10-10弧度,比此前經典办法測量的最高精度进步瞭兩個量級。

  該研讨结果展現瞭量子周密測量的技術優勢,打破瞭必須要使用量子糾纏等量子資源才干實現海森堡極限的周密測量的傳統觀念,為量子周密測量及量子弱測量發展提供瞭新思绪。實驗中光子的使用率約為16%(即測量精度約為1/0.16N),如何进步光子使用率將是研讨組進一步探究的問題。研讨任务失掉瞭科技部、國傢自然科學基金委、中科院和量子信息與量子科技前沿協同創新中心的資助 。

  論文鏈接

  

  

圖1.測量由單個光子惹起的克爾效應的實驗裝置圖

  

  

圖2.實驗結果 。在光子數小於十萬時測量精度正比於光子數,達到海森堡極限 。