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中国科大初次实行完成噪声顺应的量子精细丈量 2019-11-06

我校郭光灿院士团队在量子相关和量子精细丈量的研讨中获得紧张停顿。该团队李传锋、黄运锋研讨组与英国协作者在线性光学条理中实行验证了胶葛态的相关性对横向噪声的顺应性,并进一步验证在横向噪声中胶葛态探针的量子丈量精度仍可逾越规范量子极限该项研讨效果2019111日发布在国际威望物理学期刊《物理批评快报》上。

量子信息技能经过对量子态的操控完成信息的平安传输和存储,高效获取和运算等,但是量子条理不行防止的会与情况互相作用而引入噪声,招致量子态十分软弱。怎样抵挡噪声是现在可扩展量子信息技能的中心题目之一。自动反应和量子纠错是很有远景的方案,但是过多的资源耗费使它们现在还难以完成。另有一种高效且方便的途径是主动噪声控制,它可以经过奇妙地应用量子态对特定噪声的顺应性来完成。

李传锋、黄运锋等人接纳高效可控的线性光学条理研讨了胶葛态的量子相关性和精细丈量对横向噪声(噪声和探针任务偏向相垂直)的顺应性。研讨组起首验证了四光子GHZ胶葛态在横向噪声下相关性的解冻景象,同时还观察到GHZ胶葛态在噪声中演化时量子Fisher信息量也坚持稳定,这意味着将其使用于参数估量时丈量精度将不会随噪声添加而衰减。研讨组进一步思索更实践的状况,将噪声与信号同时作用在探针上,后果标明即便噪声强度与信号相反,实行中制备出的多光子GHZ胶葛态探针在光子数到达6时仍可逾越规范量子极限(经典物理条理所能到达的极限),展现了噪声顺应的量子精细丈量方案的良好性。固然实行后果也证明在噪声平行的状况下,GHZ胶葛态探针将不会展示任何量子劣势。

该项任务展现了主动噪声控制的可行性,在抗噪声量子精细丈量的研讨中迈出紧张一步,有助于设计出更高效的抗噪声方案。

论文的第一著作人为中科院量子信息重点实行室特任副研讨员张超博士。本研讨失掉科技部、国度基金委、中国迷信院、安徽省和量子信息与量子科技前沿协同创新中央的的支持。

噪声顺应的量子精细丈量实行安装图和实行后果图。后果展现丈量精度逾越了规范量子极限(SQL)。

论文链接:http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.180504


(中科院量子信息重点实行室、中科院量子信息和量子科技创新研讨院、科研部)


     
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