中国科大同时实现 “超海森堡极限”与海森堡极限的量子精密测量

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来自中国科大的消息显示，中国科大郭光灿院士团队李传锋、项国勇研究组与香港中文大学袁海东教授在量子精密测量实验中，首次实现了两个参数同时分别达到 “超海森堡极限”和海森堡极限的最优测量，在多参数量子精密测量研究中取得重要实验进展。据悉，精密测量的精度会随着消耗的资源增加而提高，数学上用 T-k 来描述，其中 T 为资源（如测量时间），k 是评价不同测量方法优劣的最重要标准精度增长阶数。在诸如相位估计、磁力仪和量子陀螺仪等众多应用中，研究发现 k 在经典测量方法和量子测量方法中分别是 0.5 和 1，分别被称作散粒噪声极限和海森堡极限。然而存在多体相互作用或含时演化的时候，人们发现 k 可以超越 1，称之为 “超海森堡极限”。目前这三种不同的精度极限在单参数量子测量实验中已经分别得以实现，但是海森堡不确定性关系是量子力学的根本限制，“超海森堡极限”是否真的是超海森堡仍存在争议。针对这一争议，项国勇等人采用近年来着力发展的多参数量子精