本报讯 我校郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在量子精密测量方向取得重要进展,该实验室李传锋、唐建顺等人将弱测量技术与能量循环技术相结合,实验上首次实现了超越经典测量精度极限的能量循环型弱测量,展示了量子弱测量技术在高精密测量领域的显著优势。该研究成果11月29日发表在国际权威期刊《物理评论快报》上。
李传锋研究组在实验上利用光腔技术使弱测量中被丢弃的光子重新返回测量装置,实现测量光子的循环利用,从而巧妙地将能量循环技术与弱测量技术结合在一起。他们在保持探测装置不变的条件下,实验上分别采用经典测量方案、标准量子弱测量方案以及能量循环型量子弱测量方案对同一光束的微小偏折角度进行精密测量。实验结果表明,标准弱测量的精度确实无法突破经典测量精度极限,而能量循环型量子弱测量在使测量信号强度提高到标准弱测量信号强度的2.4倍的同时,其测量精度却能达到经典测量精度极限的1.5倍。
本研究成果表明,在测量探针(即本实验中的光子)得到循环利用的情况下,量子弱测量相比经典测量方案可以达到更高的测量精度。本工作为量子计算学及精密测量技术的发展提供了新的方向。
文章第一作者为博士研究生王轶韬。
(中科院量子信息重点实验室 量子信息与量子科技前沿卓越创新中心 科研部)