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科技日報合(he)肥11月7日電,記(ji)者從中(zhong)(zhong)國(guo)科大(da)獲悉,該校郭光(guang)燦院(yuan)士(shi)團隊李傳鋒、黃運鋒研究組與同行合(he)作(zuo),在線性(xing)光(guang)學(xue)(xue)系統中(zhong)(zhong)實驗驗證(zheng)了糾纏態的(de)相干性(xing)對橫向(xiang)噪聲(sheng)的(de)適應性(xing),并進一步驗證(zheng)在橫向(xiang)噪聲(sheng)中(zhong)(zhong)糾纏態探針的(de)量子測量精(jing)度仍可超越(yue)標準量子極限(xian)。研究成果(guo)日前發表在國(guo)際(ji)權威物理學(xue)(xue)期刊(kan)《物理評論快報》上。
量(liang)子(zi)信息技(ji)術通過(guo)對量(liang)子(zi)態(tai)的(de)操(cao)控(kong)實(shi)現信息的(de)安全傳(chuan)輸和存儲(chu)、高(gao)效(xiao)獲取和運算等(deng),然(ran)而量(liang)子(zi)系統不可避免地會與(yu)環境相互(hu)作用(yong)而引入噪(zao)(zao)聲(sheng),導(dao)致量(liang)子(zi)態(tai)非常脆(cui)弱。如何抵抗(kang)噪(zao)(zao)聲(sheng)是目(mu)前可擴展量(liang)子(zi)信息技(ji)術的(de)核心問題之一。主(zhu)動(dong)反饋和量(liang)子(zi)糾錯是很有(you)前景的(de)方(fang)案,但(dan)是過(guo)多(duo)的(de)資源消耗使它(ta)們目(mu)前還(huan)難(nan)以實(shi)現。還(huan)有(you)一種高(gao)效(xiao)且方(fang)便的(de)途徑是被動(dong)噪(zao)(zao)聲(sheng)控(kong)制,它(ta)可以通過(guo)巧妙(miao)地利(li)用(yong)量(liang)子(zi)態(tai)對特定噪(zao)(zao)聲(sheng)的(de)適應(ying)性來(lai)實(shi)現。
科研人員采用(yong)高效可控的(de)(de)線(xian)性(xing)光學系(xi)統研究(jiu)了糾(jiu)纏(chan)態(tai)的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)相干性(xing)和(he)精(jing)密(mi)測(ce)量(liang)(liang)(liang)對橫向噪(zao)聲的(de)(de)適(shi)應(ying)性(xing)。研究(jiu)組(zu)首(shou)先驗證(zheng)了四光子(zi)(zi)GHZ糾(jiu)纏(chan)態(tai)在(zai)(zai)橫向噪(zao)聲下相干性(xing)的(de)(de)凍結(jie)現象,同時(shi)還觀(guan)測(ce)到GHZ糾(jiu)纏(chan)態(tai)在(zai)(zai)噪(zao)聲中(zhong)演化時(shi)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)Fisher信息量(liang)(liang)(liang)也保持不變(bian),這意味著將其(qi)應(ying)用(yong)于參數估計時(shi)測(ce)量(liang)(liang)(liang)精(jing)度(du)將不會隨噪(zao)聲增(zeng)加而衰(shuai)減。研究(jiu)組(zu)進一步將噪(zao)聲與信號同時(shi)作用(yong)在(zai)(zai)探針(zhen)上,結(jie)果顯(xian)示,即使噪(zao)聲強度(du)與信號相同,實驗中(zhong)制備出的(de)(de)多光子(zi)(zi)GHZ糾(jiu)纏(chan)態(tai)探針(zhen)在(zai)(zai)光子(zi)(zi)數達到6時(shi),仍可超越標準量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)極限,展示了噪(zao)聲適(shi)應(ying)的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)精(jing)密(mi)測(ce)量(liang)(liang)(liang)方案的(de)(de)優(you)越性(xing)。
該成果展示了被動噪(zao)聲(sheng)控制的可行(xing)性,在(zai)抗噪(zao)聲(sheng)量(liang)子(zi)精密(mi)測量(liang)的研究中邁出重要一(yi)步,有(you)助于設計(ji)出更高(gao)效的抗噪(zao)聲(sheng)方案。
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