本报讯  我校郭光灿院士团队在量子精密测量研究中取得重要进展，该团队李传锋、项国勇研究组与复旦大学、北京理工大学、南京邮电大学的合作者提出基于光子量子行走的确定性集体测量方法，在实验上实现了目前国际上最高效的量子态层析测量。该研究成果4月12日在线发表在国际权威期刊《自然·通讯》上。

量子测量是提取量子系统信息必不可少的手段，因此探索量子测量的能力和局限性对不确定性关系、非局域性等量子物理基本问题研究以及量子计量、量子成像、引力波探测等应用都具有重要意义。由于量子世界的概率性，为了提取足够多信息，需要对多个相同的量子系统进行测量。研究发现，虽然这些相同量子系统之间没有纠缠，甚至没有经典关联，但是对他们进行集体测量却能比现有的对每份量子系统单独测量提取更多的信息，从而更高效、更精确地完成各种量子信息任务。集体测量如能在实验上取得突破，将在量子信息领域中获得广泛应用。

李传锋、项国勇等人提出一种基于量子行走确定性实现任意两份拷贝的量子态集体测量的一般方法，并在实验上用光子量子行走高保真度地实现了最优的集体测量，在国际上首次把这种确定性集体测量用于单比特量子态层析的实验研究，突破了局域测量的量子精度极限，获得了当前最高效的量子态层析效率。

该工作展示了一种由测量而导致的非经典现象，提供了一种突破多参数量子精密测量（包括量子态层析）中局域测量的量子精度极限的方法，开创了利用集体测量实现量子信息处理及量子力学基本问题研究的新方向。

论文第一作者为中科院量子信息重点实验室博士后侯志博。

 （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）