市場星報、安徽財經(jīng)網(wǎng)(m.zgstyb.cn)訊記者 于彩麗從中國科大獲悉，該校郭光燦院士團隊李傳鋒、項國勇研究組與香港中文大學袁海東教授在量子精密測量實驗中，首次實現(xiàn)兩個參數(shù)同時分別達到海森堡極限與超海森堡極限的最優(yōu)測量。該成果于日前在線發(fā)表于《物理評論快報》。
精密測量的精度隨著消耗的資源增加而提高，數(shù)學上用T-k來描述，其中T為資源，k是評價不同測量方法優(yōu)劣的最重要標準——精度增長階數(shù)。在磁力儀和量子陀螺儀等眾多應用中，k在經(jīng)典測量方法和量子測量方法中分別是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演化的時候，人們發(fā)現(xiàn)k可以超越1，稱之為超海森堡極限。目前，這三種不同精度極限在單參數(shù)量子測量實驗中已分別實現(xiàn)，但海森堡不確定性關(guān)系是量子力學的根本限制，超海森堡極限是否真的是超海森堡仍存在爭議。
項國勇等人采用近年來著力發(fā)展的多參數(shù)量子精密測量平臺，將控制增強的次序測量技術(shù)，進一步發(fā)展到多參數(shù)含時演化的測量中，通過優(yōu)化量子系統(tǒng)動力學演化各個部分，實現(xiàn)兩個參數(shù)同時分別達到海森堡極限與超海森堡極限的最優(yōu)測量，并闡明這兩種精度極限都遵從海森堡不確定性關(guān)系，都是最優(yōu)的量子精度極限。
該成果加強了量子精密測量與海森堡不確定性關(guān)系的聯(lián)系，促進了兩個領域交叉發(fā)展，且在實際測量問題中具有重要潛在應用價值。
