超海森堡極限、海森堡極限量子精密測量：中國同時做到了

　　來自中國科技大學的消息顯示，該校郭光燦院士團隊李傳鋒、項國勇研究組與香港中文大學袁海東教授在量子精密測量實驗中，實現了兩個參數同時分别達到“超海森堡極限”和海森堡極限的測量，在多參數量子精密測量研究中取得重要實驗進展。

　　精密測量的精度随着消耗的資源的增加而提高，數學上用T-K來說明，其中t是資源(例如測量時間)、k是評價不同測量方法優劣的最重要的标準精度增加階段。

　　在相位估算、磁力計和量子陀螺儀等多種應用中，k在古典的測量方法和量子測量方法中分别被稱為0.5和1，分别被稱為散粒噪音極限和海森堡極限。

　　但是，如果存在多體相互作用和時間進化，k可以超過1，被稱為超海森堡極限。

　　目前，這三種不同的精度極限在單參數量子測量實驗中分别實現，但海森堡的不确定性關系是量子力學的根本限制，超海森堡的極限是否真的是超海森堡還有争議。

　　針對這一争議，項國勇等人采用近年來着力發展的多參數量子精密測量平台，研究測量旋轉場的強度和頻率兩個參數中超海森堡極限和海森堡極限能否同時達到的問題。

　　在研究過程中，項國勇等将控制增強的順序測量技術進一步發展到多參數包括時間進化的測量中，通過優化量子系統的動力學進化各部分，實現了兩個參數同時達到海森堡的極限和超海森堡的極限的測量，明确了這兩個精度極限都遵循海森堡的不确定性關系

　　超海森堡極限，海森堡極限量子精密測量:中國同時實現。

　　旋轉場強度b和頻率w測量精度的增加階段分别為k=1和2，同時達到超海森堡極限和海森堡極限。

　　這一成加強了量子精密測量與海森堡不确定性關系兩個領域的聯系，促進了兩個領域的交叉發展，在實際測量問題中具有重要的潛在應用價值。

　　該研究成果于2021年2月18日在國際知名期刊《物理評論快報》(PhysicalReviewLetters)上發表。

　　相關審稿人認為：“多參數估計不僅是量子精密測量的重要問題，而且有着廣泛的應用。我認為這是一個具有足夠的新穎性和價值的紮實的工作，值得在PRL發表。”(Multiparameterestimationisanimportantproblemforquantummetrologythathasawiderangeofapplications,andIthinkthisisasolidpieceofworkthatisofsufficientnoveltyandmerittobepublishedinPRL)

　　該研究得到科技部、國家自然科學基金委員會、中國科學院和教育部的支持。