原標題：中國科大首次實現(xiàn)能量循環(huán)型量子高精密測量

央廣網(wǎng)合肥12月10日消息（記者劉軍）記者從中國科大獲悉，該校郭光燦院士領導的中科院量子信息重點實驗室在量子精密測量方向取得重要進展，該實驗室李傳鋒、唐建順等人將弱測量技術與能量循環(huán)技術相結(jié)合，實驗上首次實現(xiàn)了超越經(jīng)典測量精度極限的能量循環(huán)型弱測量，展示了量子弱測量技術在高精密測量領域的顯著優(yōu)勢。該研究成果日前發(fā)表在國際權威期刊《物理評論快報》上。

據(jù)了解，量子弱測量的概念最早由著名物理學家Aharonov、Albert和Vaidman于1988年提出，已被廣泛應用于各類高精密測量中。現(xiàn)在利用量子弱測量技術已經(jīng)可以把微弱信號放大上萬倍,然而關于量子弱測量的精度問題卻一直充滿爭議。以光學實驗為例，一方面通過設置光子合適的前選擇態(tài)和后選擇態(tài)，量子弱測量可以實現(xiàn)對微弱信號的放大，提高測量響應度；另一方面弱測量中的后選擇過程會導致僅有少量光子被利用，其余光子全被丟棄掉。而隨著有用的光子數(shù)減少，量子漲落所引起的散粒噪聲會導致測量精度的下降。量子弱測量的精度能否超越經(jīng)典測量精度極限已成為近年來研究熱點。

李傳鋒研究組在實驗上利用光腔技術使弱測量中被丟棄的光子重新返回測量裝置，實現(xiàn)測量光子的循環(huán)利用，從而巧妙地將能量循環(huán)技術與弱測量技術結(jié)合在一起。他們在保持探測裝置不變的條件下，實驗上分別采用經(jīng)典測量方案、標準量子弱測量方案以及能量循環(huán)型量子弱測量方案對同一光束的微小偏折角度進行精密測量。實驗結(jié)果表明，標準弱測量的精度確實無法突破經(jīng)典測量精度極限，而能量循環(huán)型量子弱測量在使測量信號強度提高到標準弱測量信號強度的2.4倍的同時，其測量精度卻能達到經(jīng)典測量精度極限的1.5倍。本研究成果為量子計算學及精密測量技術的發(fā)展提供了新的方向。