北京
量子精密測量技術(shù)迎來重要突破！
精度再攀新高！量子精密測量技術(shù)迎來重要突破
近日，我國科學家在量子傳感領(lǐng)域取得重大進展。北京計算科學研究中心薛鵬教授團隊聯(lián)合東南大學、電子科技大學、安徽大學等合作者，首次在非幺正光量子行走實驗平臺上觀測到臨界點增強的量子傳感效應(yīng)，相關(guān)成果發(fā)表于國際權(quán)威期刊《物理評論快報》，為我國量子精密測量產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了全新技術(shù)路徑。
量子傳感利用量子疊加、糾纏等特性，可實現(xiàn)對物理參數(shù)的超高精度測量。傳統(tǒng)量子臨界傳感方案需制備系統(tǒng)的臨界穩(wěn)態(tài)，過程耗時且實驗難度很高。
薛鵬教授團隊另辟蹊徑，通過構(gòu)建非厄米拓撲量子行走模型，成功規(guī)避了穩(wěn)態(tài)制備的瓶頸。研究中，團隊通過引入可控光子損耗，實現(xiàn)了一維非厄米哈密頓量的動力學演化，并觀測到“點能隙”與“線能隙”閉合時的臨界現(xiàn)象。
實驗結(jié)果顯示，在“點能隙”、“線能隙”閉合臨界點附近，經(jīng)典Fisher信息呈現(xiàn)顯著峰值，其隨系統(tǒng)尺寸的增長指數(shù)分別約達2.116和2.707，遠高于非臨界狀態(tài)，證實了量子臨界性對傳感精度的超強提升作用。
作為量子科技三大核心方向之一，量子精密測量正處于規(guī)模化應(yīng)用關(guān)鍵期，也是國家“十五五”規(guī)劃重點布局的未來產(chǎn)業(yè)賽道。該技術(shù)未來有望應(yīng)用于電場、磁場及引力梯度等物理量的高精度測量，推動量子傳感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療成像等領(lǐng)域的實用化進程。
來源：新華網(wǎng)
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