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量子不確定因果序的示意圖。藍色和紅色路線經過兩個門的時序不同且處于量子疊加態(tài)。　中國科大供圖

中新網(wǎng)合肥5月6日電(記者 吳蘭)記者6日從中國科學技術大學獲悉，該校郭光燦院士團隊在量子精密測量的研究中取得重要進展，該團隊李傳鋒、陳耕等人與香港大學同行合作，利用量子不確定因果序，實現(xiàn)了超越海森堡極限精度的量子精密測量。

5月1日，相關研究成果發(fā)表于《自然-物理學》。

量子精密測量致力于把量子力學原理運用到各種測量任務中以實現(xiàn)超過經典極限的測量精度。海森堡極限被認為是利用量子方法和資源所能達到的最終極限。

近年來，學術界提出一種新的量子結構，即量子不確定因果序。這樣一種新型的量子資源已經被證實可以在特定的量子計算和量子通信任務中提供優(yōu)勢，然而此前工作都是基于離散變量體系，未能直接應用于量子精密測量任務中。

李傳鋒、陳耕等人設計了一種全新的雜化量子裝置，實驗實現(xiàn)了不確定因果序。實驗結果表明，這種新方法在實驗演示的范圍內獲得了對確定因果序方法理論上的最高測量精度，即海森堡極限的絕對優(yōu)勢，實驗結果逼近了理論上的超海森堡極限。

該實驗使用單個光子作為探針，不存在光子間的相互作用，且單次測量所需要的能量不超過單個光子的能量，從而實現(xiàn)了首個在規(guī)范化資源定義下超越海森堡極限的實驗工作。實驗實現(xiàn)的相對于確定因果序方法的提升，可以直接轉化為在實際測量任務中的現(xiàn)實優(yōu)勢。

研究人員認為，該實驗對不確定因果序和量子精密測量的理解均帶來了重要影響。