化工儀器網(wǎng)手機版
移動端訪問更便捷
今日焦點 Today's Focus
查看更多+-
干貨滿滿！“第四屆地質(zhì)與稀土樣品處理及檢測技術(shù)專場線上研討會”邀你報名
2025年5月15日14：00，化工儀器網(wǎng)特舉辦“第四[詳細(xì)]
最新產(chǎn)品 Latest productS
查看更多+
量子精密測量的理論研究取得系列新進展！
2024年03月12日 13:38:32
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：11705
近日，精密測量院量子可積系統(tǒng)研究組組長管習(xí)文研究員，聯(lián)合意大利科學(xué)院光學(xué)研究所博士后史海龍博士，北歐理論物理研究所楊晶研究員，在量子精密測量的理論研究方面取得系列新進展。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】量子糾纏是一種奇怪的量子力學(xué)現(xiàn)象，處于糾纏態(tài)的兩個量子不論相距多遠(yuǎn)都存在一種關(guān)聯(lián)，其中一個量子狀態(tài)發(fā)生改變，另一個的狀態(tài)會瞬時發(fā)生相應(yīng)改變。愛因斯坦稱這一糾纏現(xiàn)象為“遠(yuǎn)距離的幽靈行動”，它是量子物理學(xué)的一個基本組成部分。量子糾纏在量子信息處理領(lǐng)域具有重要價值。深入理解量子糾纏在量子測量學(xué)中的角色對于設(shè)計高精度量子測量技術(shù)至關(guān)重要。
近日，精密測量院量子可積系統(tǒng)研究組組長管習(xí)文研究員，聯(lián)合意大利科學(xué)院光學(xué)研究所博士后史海龍博士，北歐理論物理研究所楊晶研究員，在量子精密測量的理論研究方面取得系列新進展。
在傳統(tǒng)的量子相位估計任務(wù)中，與非糾纏態(tài)相比，研究表明利用GHZ型糾纏態(tài)能夠有效提高測量精度，將經(jīng)典散粒噪聲極限(Shot Noise Limit, SNL)提升至海森堡極限(Heisenberg Limit, HL)。
這一發(fā)現(xiàn)不僅讓研究團隊認(rèn)識到糾纏是實現(xiàn)高精度量子測量的重要資源，同時也推動了對量子多體糾纏在度量學(xué)上理論描述的研究。然而，研究人員也發(fā)現(xiàn)在某些精密測量任務(wù)中，最優(yōu)量子態(tài)可能為非糾纏態(tài)。因此，深入理解量子精密測量中量子優(yōu)勢的來源是一項迫切需要解答的理論問題，尤其是針對超越量子相位估計任務(wù)的情況。
研究團隊通過在獨立傳感器之間引入量子多體相互作用來實現(xiàn)廣義相位估計任務(wù)。推導(dǎo)出了量子費舍信息(Quantum Fisher Information, QFI)在任意動力學(xué)和初始狀態(tài)下增長的普適界限。QFI作為量子計量學(xué)的核心概念，能夠用于量化參數(shù)估計的精度。并通過將該界限應(yīng)用于廣義相位估計任務(wù)，并運用著名的Lieb-Robinson界限處理具有局域短程相互作用的情形，證明了對于非糾纏初態(tài)以及局域且有能隙的哈密頓量的非簡并基態(tài)情況，QFI無法超越SNL。
這項證明闡明了初態(tài)糾纏和長程相互作用在廣義相位估計任務(wù)中實現(xiàn)量子增強傳感的重要性。并且還揭示了多體物理學(xué)、量子控制理論、量子混沌、算符增長以及量子混沌在量子計量學(xué)中的廣泛聯(lián)系。
此外，在《Physical Review B》發(fā)表的相關(guān)研究工作中，研究團隊建立了QFI與兩體糾纏之間的確切關(guān)系，從而闡明了兩體糾纏在動力學(xué)編碼中的重要作用。然而，在測量過程中存在的兩體糾纏會顯著地降低了最終的測量精度。該研究闡述了這些結(jié)論有望在實驗可實現(xiàn)的腔磁系統(tǒng)中得到驗證。
同時，研究團隊進一步證明，在弱耦合區(qū)域內(nèi)，測量精度可以達(dá)到海森堡極限。在強耦合區(qū)域，量子臨界性能夠有效增強測量精度。這項工作揭示了糾纏在量子精密測量任務(wù)中的作用，同時也為臨界增強的量子精密測量研究提供了重要的啟發(fā)。
相關(guān)研究工作分別發(fā)表在物理學(xué)領(lǐng)域頂級期刊《Physical Review Letters》和該領(lǐng)域頗具影響的專業(yè)期刊《Physical Review B》上。
(資料來源：中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院)
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
機車車輛新一代牽引制動測試系統(tǒng)中標(biāo)結(jié)果公告
項目名稱：機車車輛新一代牽引制動測試系統(tǒng)采購項目，項目編號：0747-2540SCCZBA82，招標(biāo)范圍：機車車輛新一代牽引制動測...2025-05-12 10:47:35 -
2025中國地球物理學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎開始推薦和申報
為做好2025年度中國地球物理學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎申報和推薦工作，近日，中國地球物理學(xué)會發(fā)布《關(guān)于推薦和申報2025年中國地球物理學(xué)會科...2025-05-12 10:39:05 -
5月20日正式施行！國務(wù)院發(fā)布民營經(jīng)濟促進法有關(guān)情況
《中華人民共和國民營經(jīng)濟促進法》擬于今年5月20日起正式施行。2025-05-09 13:22:18 -
規(guī)范生產(chǎn)考核巡查工作 中辦國辦印發(fā)《安全生產(chǎn)考核巡查辦法》
近日，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《安全生產(chǎn)考核巡查辦法》。2025-05-08 14:28:09 -
浙江省科技廳發(fā)布應(yīng)用基礎(chǔ)研究計劃 支撐高水平科技自立自強
浙江省科技廳發(fā)布《浙江省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計劃項目管理辦法(試行)》，旨在強化基礎(chǔ)研究，促進學(xué)科發(fā)展，推動人才培養(yǎng)，自2025年6月1日...2025-05-08 10:13:58 -
關(guān)注這15類重點情形！三部門聯(lián)合開展市場準(zhǔn)入壁壘清理整治行動
近日，三部門聯(lián)合開展市場準(zhǔn)入壁壘清理整治行動，為期半年，結(jié)束后轉(zhuǎn)為常態(tài)化機制。2025-05-07 13:47:13
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
