中國(guó)科大同時(shí)實(shí)現(xiàn)“超海森堡極限”與海森堡極限的量子精密測(cè)量
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)在多參數(shù)量子精密測(cè)量研究中取得重要實(shí)驗(yàn)進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)教授李傳鋒、項(xiàng)國(guó)勇研究組與香港中文大學(xué)教授袁海東在量子精密測(cè)量實(shí)驗(yàn)中,首次實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)參數(shù)同時(shí)分別達(dá)到“超海森堡極限”和海森堡極限的最優(yōu)測(cè)量。2月18日,相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》(Physical Review Letters)上,并被選作該期的封面文章。 精密測(cè)量的精度隨著消耗的資源增加而提高,數(shù)學(xué)上用T-k來(lái)描述,其中T為資源(如測(cè)量時(shí)間),k是評(píng)價(jià)不同測(cè)量方法優(yōu)劣的最重要標(biāo)準(zhǔn)精度增長(zhǎng)階數(shù)。在諸如相位估計(jì)、磁力儀和量子陀螺儀等眾多應(yīng)用中,研究發(fā)現(xiàn)k在經(jīng)典測(cè)量方法和量子測(cè)量方法中分別是0.5和1,分別被稱作散粒噪聲極限和海森堡極限。然而存在多體相互作用或含時(shí)演化的時(shí)候,人們發(fā)現(xiàn)k可以超越1,稱之為“超海森堡極限”。目前,這三種不同的精度極限在單參數(shù)量子測(cè)量實(shí)驗(yàn)中已分別得以實(shí)現(xiàn),但海森堡不確定性關(guān)系是量子力學(xué)的根本限制,“超海森堡極限”是否真的是超海森堡仍存在爭(zhēng)議。 |