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中國(guó)科大實(shí)現(xiàn)噪聲適應(yīng)的量子精密測(cè)量 量子信息技術(shù)通過(guò)對(duì)量子態(tài)的操控實(shí)現(xiàn)信息的安全傳輸和存儲(chǔ)、高效獲取和運(yùn)算等，然而量子系統(tǒng)不可避免地會(huì)與環(huán)境相互作用而引入噪聲，導(dǎo)致量子態(tài)非常脆弱。如何抵抗噪聲是目前可擴(kuò)展量子信息技術(shù)的核心問(wèn)題之一。主動(dòng)反饋和量子糾錯(cuò)是很有前景的方案，但是過(guò)多的資源消耗使它們目前還難以實(shí)現(xiàn)。還有一種高效且方便的途徑是被動(dòng)噪聲控制，它可以通過(guò)巧妙地利用量子態(tài)對(duì)特定噪聲的適應(yīng)性來(lái)實(shí)現(xiàn)。 李傳鋒、黃運(yùn)鋒等人采用高效可控的線性光學(xué)系統(tǒng)研究了糾纏態(tài)的量子相干性和精密測(cè)量對(duì)橫向噪聲（噪聲和探針工作方向相垂直）的適應(yīng)性。研究組首先驗(yàn)證了四光子GHZ糾纏態(tài)在橫向噪聲下相干性的凍結(jié)現(xiàn)象，同時(shí)還觀測(cè)到GHZ糾纏態(tài)在噪聲中演化時(shí)量子Fisher信息量也保持不變，這意味著將其應(yīng)用于參數(shù)估計(jì)時(shí)測(cè)量精度將不會(huì)隨噪聲增加而衰減。研究組進(jìn)一步考慮更實(shí)際的情況，將噪聲與信號(hào)同時(shí)作用在探針上，結(jié)果表明即使噪聲強(qiáng)度與信號(hào)相同，實(shí)驗(yàn)中制備出的多光子GHZ糾纏態(tài)探針在光子數(shù)達(dá)到6時(shí)仍可超越標(biāo)準(zhǔn)量子極限（經(jīng)典物理系統(tǒng)所能達(dá)到的極限），展示了噪聲適應(yīng)的量子精密測(cè)量方案的優(yōu)越性。當(dāng)然實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)在噪聲平行的情況下，GHZ糾纏態(tài)探針將不會(huì)展現(xiàn)任何量子優(yōu)勢(shì)。 該項(xiàng)工作展示了被動(dòng)噪聲控制的可行性，在抗噪聲量子精密測(cè)量的研究中邁出重要一步，有助于設(shè)計(jì)出更高效的抗噪聲方案。   噪聲適應(yīng)的量子精密測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置圖和實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。結(jié)果展示測(cè)量精度超越了標(biāo)準(zhǔn)量子極限（SQL）。 論文的第一作者為中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室特任副研究員張超。該研究得到科技部、國(guó)家基金委、中科院、安徽省和量子信息與量子科技前沿協(xié)同創(chuàng)新中心的支持。 論文鏈接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.180504 關(guān)鍵詞： 量子光學(xué)系統(tǒng)
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最新評(píng)論
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lufan 2019-11-08 00:51中國(guó)科大實(shí)現(xiàn)噪聲適應(yīng)的量子精密測(cè)量
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mang2004 2019-11-08 00:56Abstract
Quantum systems can be exploited for disruptive technologies but in practice quantum features are fragile due to noisy environments. Quantum coherence, a fundamental such feature, is a basis-dependent property that is known to exhibit a resilience to certain types of Markovian noise. Yet, it is still unclear whether this resilience can be relevant in practical tasks. Here, we experimentally investigate the resilient effect of quantum coherence in a photonic Greenberger-Horne-Zeilinger state under Markovian bit-flip noise, and explore its applications in a noisy metrology scenario. In particular, using up to six-qubit probes, we demonstrate that the standard quantum limit can be outperformed under a transversal noise strength of approximately equal magnitude to the signal, providing experimental evidence of metrological advantage even in the presence of uncorrelated Markovian noise. This work highlights the important role of passive control in noisy quantum hardware, which can act as a low-overhead complement to more traditional approaches such as quantum error correction, thus impacting on the deployment of quantum technologies in real-world settings.
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tassy 2019-11-08 02:24中國(guó)科大實(shí)現(xiàn)噪聲適應(yīng)的量子精密測(cè)量.
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likaihit 2019-11-08 03:30真的好牛逼啊
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redplum 2019-11-08 03:32看不懂啊
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1014597 2019-11-08 05:38實(shí)現(xiàn)噪聲適應(yīng)的量子精密測(cè)量
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劉明歡聰慧 2019-11-08 06:26中國(guó)科大實(shí)現(xiàn)噪聲適應(yīng)的量子精密測(cè)量
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tomryo 2019-11-08 07:38:中國(guó)科大實(shí)現(xiàn)噪聲適應(yīng)的量子精密測(cè)量
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從業(yè)者007 2019-11-08 07:52中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授郭光燦團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證了糾纏態(tài)的相干性對(duì)橫向噪聲的適應(yīng)性，并進(jìn)一步驗(yàn)證在橫向噪聲中糾纏態(tài)探針的量子測(cè)量精度仍可超越標(biāo)準(zhǔn)量子極限。
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songyang1169 2019-11-08 08:02中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授郭光燦團(tuán)隊(duì)在量子相干和量子精密測(cè)量研究中取得新進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)李傳鋒、黃運(yùn)鋒研究組與英國(guó)合作者在線性光學(xué)系統(tǒng)中實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了糾纏態(tài)的相干性對(duì)橫向噪聲的適應(yīng)性，并進(jìn)一步驗(yàn)證在橫向噪聲中糾纏態(tài)探針的量子測(cè)量精度仍可超越標(biāo)準(zhǔn)量子極限。該項(xiàng)研究成果11月1日發(fā)表在國(guó)際物理學(xué)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》上