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量子计量精度原子数和编码时间首次同时恢复到理想标度

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发布时间：2023-08-14

 

量子精密测量是探索利用微观系统的量子效应作为资源实现超越经典测量精度极限的新兴科学，它为未来变革性频标系统、弱场探测、导航定位和雷达成像等技术从基础原理角度提供了新的突破口。然而噪声引起的退相干效应会使量子优势消失，从而限制了量子计量技术的应用，这被称为噪声量子计量学的止步定理。如何在现实噪声条件下克服该定理是实现超越经典极限的高精度测量的关键科学问题。
 
兰州大学安钧鸿教授团队提出了一种基于Floquet工程方法克服止步定理的方案。该方案通过对原子干涉仪的原子进行周期性驱动，在其频率测量的精度将恢复到理想的t2标度关系的同时，还允许精度随着原子数N的关系恢复到理想的海森堡极限标度N2。这一研究首次同时恢复了噪声量子计量精度随原子数和编码时间的标度优势，为克服噪声量子计量止步定理的影响进而实现高精度测量提供了一条有效的途径。
 
8月1日，研究成果发表在《物理评论快报》上。
 
来源：
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.050801

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