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、陈耕等人设计并实现了一种全新的量子弱测量方法，实验上实现了海森堡极限精度的单光子克尔效应测量，这是国际上首个在实际测量任务中达到海森堡极限精度的工作，可利用的光子数达到十万个。该研究成果1月8日发表在国际权威期刊《自然·通讯》上。

李传锋研究组摒弃常规思路，对标准弱测量方案进行重新设计。把制备混态探针和测量虚部弱值技术相结合，实验上成功地达到了海森堡极限精度。并用来测量单个光子在商用光子晶体光纤中引起的克尔效应。这种方法无需利用纠缠等量子资源，所用探针来源于常规的激光脉冲，从而摆脱了光子数N的限制。研究组在实验上利用了含有约十万个光子的激光脉冲，测量商用光子晶体光纤的单光子克尔系数精度达到了10-10弧度，比此前经典方法测量的最高精度提高了两个量级。

本研究成果展现了量子精密测量的技术优势，突破了必须要利用量子纠缠等量子资源才能实现海森堡极限的精密测量的传统观念，为量子精密测量及量子弱测量发展提供了新的思路。本实验中光子的利用率约为16%（即测量精度约为1/0.16N），如何提高光子利用率将是研究组进一步探索的问题。文章第一作者为陈耕特任副研究员。

（中科院量子信息重点实验室 量子信息和量子科技前沿创新中心  科研部）