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新方法利用量子纠缠同时测量多个物理参数

发布时间: 来源: 科技日报

瑞士巴塞尔大学与法国卡斯特勒—布罗塞尔实验室的研究人员,展示了一种利用量子纠缠同时测量多个物理参数的新方法。实验表明,通过对空间上分离的量子体系进行纠缠操作,可显著提升多参数测量的精度。相关成果发表于最新一期《科学》杂志。Hpm速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

量子纠缠是量子力学中最具代表性的非经典效应之一。它使得彼此分离的量子体系在测量结果上呈现出强关联性,这一现象也被称为爱因斯坦—波多尔斯基—罗森悖论,其实验验证曾获得2022年诺贝尔物理学奖。Hpm速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

传统量子计量实验通常依赖位于同一空间位置的纠缠粒子,而研究团队首次在实验中实现了空间分离原子云之间的纠缠测量,并将其用于同时估计多个物理参数。Hpm速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

团队首先在单个原子云中制备纠缠态,随后将其分裂为最多3个空间上彼此分离但仍保持量子纠缠的原子云。通过这一方式,他们成功以少量测量数据重建了电磁场的空间分布,其测量精度明显优于未使用空间纠缠时的结果。Hpm速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

这种基于空间纠缠的量子计量方案,不仅能够降低量子涨落带来的测量不确定性,还能在较大程度上抵消对所有原子产生相同影响的环境噪声,为多参数精密测量提供了新的技术路径。Hpm速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

该方法在精密测量领域具有直接应用前景。例如,在光学晶格原子钟中,原子分布不均可能引入系统误差。研究团队提出的测量方案有望降低此类误差,从而进一步提升时间测量精度。此外,在用于测量地球重力加速度的原子干涉仪中,该技术也可用于以更高精度探测重力的空间变化。Hpm速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

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量子纠缠是量子力学中最具代表性的非经典效应之一。它使得彼此分离的量子体系在测量结果上呈现出强关联性,这一现象也被称为爱因斯坦—波多尔斯基—罗森悖论,其实验验证曾获得2022年诺贝尔物理学奖。Hpm速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

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团队首先在单个原子云中制备纠缠态,随后将其分裂为最多3个空间上彼此分离但仍保持量子纠缠的原子云。通过这一方式,他们成功以少量测量数据重建了电磁场的空间分布,其测量精度明显优于未使用空间纠缠时的结果。Hpm速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

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该方法在精密测量领域具有直接应用前景。例如,在光学晶格原子钟中,原子分布不均可能引入系统误差。研究团队提出的测量方案有望降低此类误差,从而进一步提升时间测量精度。此外,在用于测量地球重力加速度的原子干涉仪中,该技术也可用于以更高精度探测重力的空间变化。Hpm速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

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