【編者按】中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李傳鋒研究組與量子弱測量理論奠基人之一 ——以色列教授Vaidman的研究組合作，研發(fā)出廉價(jià)白光源實(shí)現(xiàn)量子高精密測量。

　　日前開發(fā)出新型量子弱測量技術(shù)，首次利用廉價(jià)的商用發(fā)光二極管白光源實(shí)現(xiàn)量子高精密測量贰漱，時(shí)間測量的精度達(dá)到阿秒量級(jí)（1阿秒=10的負(fù)18次方秒），相應(yīng)距離的測量精度達(dá)到0.1納米继蚪，即可以分辨出一個(gè)原子大小的位置移動(dòng)簸悟。同時(shí)，探測裝置簡單實(shí)用且性能穩(wěn)定杨朴，不受環(huán)境消相干的影響明青。研究成果日前發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》。

　　精密測量是基礎(chǔ)科學(xué)的重要領(lǐng)域幻彪，與基本物理問題的研究息息相關(guān)褪储。干涉儀是標(biāo)準(zhǔn)的精密測量工具，需要好的相干光源慧域，且精度受到量子噪聲限制鲤竹。為了抑制量子噪聲的影響，人們發(fā)展出了量子計(jì)量技術(shù)昔榴。白光源的相干性最差辛藻，一般認(rèn)為是不能用于高精密測量的。然而李傳鋒等人前期的理論文章研究表明互订，利用量子弱測量技術(shù)是可以把白光源用于高精密測量的吱肌。

　　據(jù)介紹，弱測量指測量過程中待測系統(tǒng)與探針的耦合較弱仰禽，通過巧妙的設(shè)計(jì)氮墨，一方面保留量子相干性，另一方面把冗余的信息扔掉吐葵，實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大功能的過程规揪。弱測量過程中有個(gè)特征量叫做弱值，是個(gè)虛數(shù)温峭，有實(shí)部和虛部兩部分妥抬。

　　在最新的實(shí)驗(yàn)中，李傳鋒研究組巧妙地利用弱測量中的虛部弱值把對(duì)時(shí)間的測量轉(zhuǎn)換為對(duì)頻譜的測量芍惦，利用光譜儀方便地完成了數(shù)據(jù)采集蔓摇。

　　實(shí)驗(yàn)完成后，Vaidman研究組嚴(yán)格地在弱測量理論框架內(nèi)描述了實(shí)驗(yàn)過程固鹏，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論吻合得非常好崩绑。實(shí)驗(yàn)中所用的商用發(fā)光二極管光源光譜寬度在50納米左右铅夷，光譜儀的分辨率為0.02納米，時(shí)間的測量精度達(dá)到阿秒量級(jí)寂疏。

　　業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為恳繁，該方法成本低，應(yīng)用前景廣闊夫泛，將為量子精密測量技術(shù)走向?qū)嵱没蛳轮匾A(chǔ)。

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