中新社合肥12月1日電 (記者 吳蘭)記者1日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校潘建偉教授及其同事在量子精密測量上取得重要進(jìn)展——在國際上首次實(shí)現(xiàn)分布式量子相位估計的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
該成果11月30日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)知名期刊《自然·光子學(xué)》上。據(jù)介紹，該項(xiàng)研究為將來構(gòu)建基于量子網(wǎng)絡(luò)的高精度量子傳感奠定基礎(chǔ)。
分布式傳感是一種可用于同時執(zhí)行遠(yuǎn)程空間多個節(jié)點(diǎn)上精密測量任務(wù)的重要手段，在日常生活、科學(xué)研究和工程等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。量子網(wǎng)絡(luò)作為量子信息和量子計算的重要組成，在執(zhí)行各類遠(yuǎn)程多節(jié)點(diǎn)任務(wù)中起著重要作用。當(dāng)對多個空間分布的參量進(jìn)行測量時，分布式量子傳感能夠?qū)崿F(xiàn)超越經(jīng)典統(tǒng)計極限的測量精度。
研究團(tuán)隊(duì)基于多光子量子糾纏，通過操縱六光子干涉儀，實(shí)驗(yàn)演示了多個獨(dú)立的相移及其平均值測量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，利用分布式糾纏態(tài)進(jìn)行測量，其精度可以超越經(jīng)典傳感器的理論極限。
基于光子糾纏和相干性組合的方案，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)演示了多個空間相移的線性組合測量(參數(shù)數(shù)量總個數(shù)達(dá)到21個)，與僅利用粒子糾纏的方案對比，該組合式方案不僅能夠增加可測量參數(shù)數(shù)量，還能提高測量精度。
據(jù)介紹，該項(xiàng)工作成功實(shí)現(xiàn)了多參量分布式量子傳感的原理性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，評估了不同糾纏結(jié)構(gòu)情況下的測量精度，驗(yàn)證了糾纏結(jié)構(gòu)對測量精度的增強(qiáng)效果，擴(kuò)展了資源利用率和可測量的參量數(shù)量，朝分布式量子傳感的實(shí)際應(yīng)用邁出了重要一步。(完)