超海森堡极限、海森堡极限量子精密测量：中国同时做到了

　　来自中国科技大学的消息显示，该校郭光灿院士团队李传锋、项国勇研究组与香港中文大学袁海东教授在量子精密测量实验中，实现了两个参数同时分别达到“超海森堡极限”和海森堡极限的测量，在多参数量子精密测量研究中取得重要实验进展。

　　精密测量的精度随着消耗的资源的增加而提高，数学上用T-K来说明，其中t是资源(例如测量时间)、k是评价不同测量方法优劣的最重要的标准精度增加阶段。

　　在相位估算、磁力计和量子陀螺仪等多种应用中，k在古典的测量方法和量子测量方法中分别被称为0.5和1，分别被称为散粒噪音极限和海森堡极限。

　　但是，如果存在多体相互作用和时间进化，k可以超过1，被称为超海森堡极限。

　　目前，这三种不同的精度极限在单参数量子测量实验中分别实现，但海森堡的不确定性关系是量子力学的根本限制，超海森堡的极限是否真的是超海森堡还有争议。

　　针对这一争议，项国勇等人采用近年来着力发展的多参数量子精密测量平台，研究测量旋转场的强度和频率两个参数中超海森堡极限和海森堡极限能否同时达到的问题。

　　在研究过程中，项国勇等将控制增强的顺序测量技术进一步发展到多参数包括时间进化的测量中，通过优化量子系统的动力学进化各部分，实现了两个参数同时达到海森堡的极限和超海森堡的极限的测量，明确了这两个精度极限都遵循海森堡的不确定性关系

　　超海森堡极限，海森堡极限量子精密测量:中国同时实现。

　　旋转场强度b和频率w测量精度的增加阶段分别为k=1和2，同时达到超海森堡极限和海森堡极限。

　　这一成加强了量子精密测量与海森堡不确定性关系两个领域的联系，促进了两个领域的交叉发展，在实际测量问题中具有重要的潜在应用价值。

　　该研究成果于2021年2月18日在国际知名期刊《物理评论快报》(PhysicalReviewLetters)上发表。

　　相关审稿人认为：“多参数估计不仅是量子精密测量的重要问题，而且有着广泛的应用。我认为这是一个具有足够的新颖性和价值的扎实的工作，值得在PRL发表。”(Multiparameterestimationisanimportantproblemforquantummetrologythathasawiderangeofapplications,andIthinkthisisasolidpieceofworkthatisofsufficientnoveltyandmerittobepublishedinPRL)

　　该研究得到科技部、国家自然科学基金委员会、中国科学院和教育部的支持。