中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦團隊在多參數(shù)量子精密測量研究中取得重要實驗進展。該團隊教授李傳鋒、項國勇研究組與香港中文大學教授袁海東在量子精密測量實驗中，首次實現(xiàn)了兩個參數(shù)同時分別達到“超海森堡極限”和海森堡極限的最優(yōu)測量。2月18日，相關研究成果在線發(fā)表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）上，并被選作該期的封面文章。 &*}S 0  
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精密測量的精度隨著消耗的資源增加而提高，數(shù)學上用T-k來描述，其中T為資源（如測量時間），k是評價不同測量方法優(yōu)劣的最重要標準精度增長階數(shù)。在諸如相位估計、磁力儀和量子陀螺儀等眾多應用中，研究發(fā)現(xiàn)k在經典測量方法和量子測量方法中分別是0.5和1，分別被稱作散粒噪聲極限和海森堡極限。然而存在多體相互作用或含時演化的時候，人們發(fā)現(xiàn)k可以超越1，稱之為“超海森堡極限”。目前，這三種不同的精度極限在單參數(shù)量子測量實驗中已分別得以實現(xiàn)，但海森堡不確定性關系是量子力學的根本限制，“超海森堡極限”是否真的是超海森堡仍存在爭議。 a]*^uEs  
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項國勇等采用近年來著力發(fā)展的多參數(shù)量子精密測量平臺[Nat. Commun. 9,1(2018)；PRL 124,060502(2020)；PRL 125,020501(2020)]，研究測量旋轉場的強度和頻率兩個參數(shù)中“超海森堡極限”和海森堡極限是否可以同時達到的問題。項國勇等將控制增強的次序測量技術[PRL 123,040501(2019)；Sci.Adv.7(1), eabd2986(2021)]進一步發(fā)展到多參數(shù)含時演化的測量中，通過優(yōu)化量子系統(tǒng)動力學演化各個部分，實現(xiàn)了兩個參數(shù)同時分別達到海森堡極限和“超海森堡極限”的最優(yōu)測量，并闡明這兩種精度極限都遵從海森堡不確定性關系，均是最優(yōu)的量子精度極限。 ^s-3U  
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該研究加強了量子精密測量與海森堡不確定性關系兩個領域的聯(lián)系，促進了這兩個領域的交叉發(fā)展，并在實際測量問題中具有重要潛在應用價值。審稿人認為，“Multiparameter estimation is an important problem for quantum metrology that has a wide range of applications, and I think this is a solid piece of work that is of sufficient novelty and merit to be published in PRL.（多參數(shù)估計不僅是量子精密測量的重要問題，而且有著廣泛的應用。我認為這是一個具有足夠的新穎性和價值的扎實的工作，值得在PRL發(fā)表）”。 mMR[(  
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