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记者从中国科学技术大学得知，该校郭光灿院士团队近期在量子精密测量方向获得最重要进展，团队成员李传锋、陈耕等人设计并构建了一种全新的量子很弱测量方法，构建了海森堡无限大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超过海森堡无限大精度的工作，可利用的光子数超过１０万个。国际权威学术期刊《大自然通讯》日前公开发表了该成果。
量子精密测量是量子信息科学的一个最重要方向，目的利用量子资源和效应构建打破经典方法的测量精度。该领域之前的一个最重要找到，是以多光子纠结态为探针，构建海森堡无限大精度的光振幅测量。但由于实验上很难制取出有光子数小于１０的纠结态，这种方法原理上可以展示打破标准量子无限大的可能性，但不具备实际测量能力。
近期，李传锋研究组创意思路，新的设计了标准测量方案，他们把制取混态探针和测量虚部弱值技术相结合，实验上顺利超过了海森堡无限大精度，并可以用来测量单个光子在商用光子晶体光纤中引发的克尔效应。这种方法需要利用纠结等量子资源，所用探针源于常规的激光脉冲，从而挣脱了光子数的容许。在实验中，研究组利用所含大约１０万个光子的激光脉冲，测量商用光子晶体光纤的单光子克尔系数精度超过了１０－１０弧度，比此前经典方法测量的最低精度提升了两个量级。据介绍，该研究成果展现出了量子精密测量的技术优势，实验中光子的利用率大约为１６％。
下一步，研究组将在如何提升光子利用率方面了解探寻。
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