中科大首次实验实现噪声适应的量子精密测量

本报讯（记者 桂运安）记者11月6日从中科大获悉，该校郭光灿院士团队李传锋、黄运锋研究组与英国科学家合作，在线性光学系统中实验验证了纠缠态的相干性对横向噪声的适应性，并进一步验证在横向噪声中纠缠态探针的量子测量精度仍可超越标准量子极限。该成果11月1日发表在国际权威物理学期刊《物理评论快报》上。

量子信息技术通过对量子态的操控，实现信息的安全传输和存储。然而，量子系统不可避免地会与环境相互作用而引入噪声，导致量子态非常脆弱。如何抵抗噪声是目前可扩展量子信息技术的核心问题之一。

李传锋、黄运锋等人采用高效可控的线性光学系统，研究了纠缠态的量子相干性和精密测量对横向噪声的适应性。研究组首先验证了四光子GHZ（格林伯格、霍恩、塞林格）纠缠态在横向噪声下相干性的冻结现象，同时还观测到GHZ纠缠态在噪声中演化时量子Fisher信息量也保持不变，这意味着将其应用于参数估计时测量精度将不会随噪声增加而衰减。

研究组进一步考虑更实际的情况，将噪声与信号同时作用在探针上，结果表明即使噪声强度与信号相同，实验中制备出的多光子GHZ纠缠态探针在光子数达到6时仍可超越标准量子极限，展示了噪声适应的量子精密测量方案的优越性。

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