科技日報(bào)合肥11月7日電，記者從中國科大獲悉，該校郭光燦院士團(tuán)隊(duì)李傳鋒、黃運(yùn)鋒研究組與同行合作，在線性光學(xué)系統(tǒng)中實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了糾纏態(tài)的相干性對(duì)橫向噪聲的適應(yīng)性，并進(jìn)一步驗(yàn)證在橫向噪聲中糾纏態(tài)探針的量子測量精度仍可超越標(biāo)準(zhǔn)量子極限。研究成果日前發(fā)表在國際權(quán)威物理學(xué)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》上。

量子信息技術(shù)通過對(duì)量子態(tài)的操控實(shí)現(xiàn)信息的安全傳輸和存儲(chǔ)、高效獲取和運(yùn)算等，然而量子系統(tǒng)不可避免地會(huì)與環(huán)境相互作用而引入噪聲，導(dǎo)致量子態(tài)非常脆弱。如何抵抗噪聲是目前可擴(kuò)展量子信息技術(shù)的核心問題之一。主動(dòng)反饋和量子糾錯(cuò)是很有前景的方案，但是過多的資源消耗使它們目前還難以實(shí)現(xiàn)。還有一種高效且方便的途徑是被動(dòng)噪聲控制，它可以通過巧妙地利用量子態(tài)對(duì)特定噪聲的適應(yīng)性來實(shí)現(xiàn)。

科研人員采用高效可控的線性光學(xué)系統(tǒng)研究了糾纏態(tài)的量子相干性和精密測量對(duì)橫向噪聲的適應(yīng)性。研究組首先驗(yàn)證了四光子GHZ糾纏態(tài)在橫向噪聲下相干性的凍結(jié)現(xiàn)象，同時(shí)還觀測到GHZ糾纏態(tài)在噪聲中演化時(shí)量子Fisher信息量也保持不變，這意味著將其應(yīng)用于參數(shù)估計(jì)時(shí)測量精度將不會(huì)隨噪聲增加而衰減。研究組進(jìn)一步將噪聲與信號(hào)同時(shí)作用在探針上，結(jié)果顯示，即使噪聲強(qiáng)度與信號(hào)相同，實(shí)驗(yàn)中制備出的多光子GHZ糾纏態(tài)探針在光子數(shù)達(dá)到6時(shí)，仍可超越標(biāo)準(zhǔn)量子極限，展示了噪聲適應(yīng)的量子精密測量方案的優(yōu)越性。

該成果展示了被動(dòng)噪聲控制的可行性，在抗噪聲量子精密測量的研究中邁出重要一步，有助于設(shè)計(jì)出更高效的抗噪聲方案。

（原題為《我實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)噪聲適應(yīng)的量子精密測量》）