【48812】量子信息试验室使用白光源完结时间推迟的高精细丈量

  由我校郭光灿院士领导的中科院量子信息要点试验室李传锋研讨组与量子弱丈量理论奠基人之一以色列的Vaidman教授研讨组协作,开发出新式的弱丈量技能,初次使用廉价的商用发光二极管白光源完结时间推迟的高精细丈量,精度到达阿秒量级。勘探设备简略有用且稳定性很高,不受消相干的影响,研讨效果宣布在7月19日的《物理谈论快报》上,本效果将为量子技能走向有用化打下坚实根底。

  时间推迟的精细丈量是根底科学的重要范畴,与根本物理问题的研讨休戚相关,一起也促进了其它技能性范畴的开展。干与仪是规范的精细延时丈量东西,它需求相干光源,而且精度遭到量子噪声约束。为了按捺量子噪声的影响,人们开展了量子计量技能,包含量子羁绊与紧缩技能等。白光源的相干性差,一般认为是不能用于高精细丈量的。但是李传锋等人前期的理论文章研讨标明,使用弱丈量技能是能够把白光源用于高精细丈量的。

  现在李传锋研讨组在试验上完结了这一思维。他们使用弱丈量中的虚部弱值奇妙地把对时间推迟的丈量转换为频谱丈量,使用光谱仪就能方便地完结数据收集。试验中,虚部弱值经过丈量进程中弱耦合演化自身引进,有效地避免了在超宽光谱中制备圆偏振态的难点。他们进一步试验证真实色散消相干环境中该设备仍然正常运转,不受影响。试验完结后,Vaidman教授组严格地在弱丈量理论结构内描绘了试验进程,试验成果和理论吻合得非常好。试验中所使用的商用发光二极管光源光谱宽度在50nm左右,光谱仪的分辨率为0.02nm,时间推迟的丈量精度到达阿秒量级。经过进步光源的光谱宽度和光谱仪的分辨率还可进一步提高丈量精度。

  本试验开展出的虚部弱值丈量技能既不同于传统的干与丈量法,更不同于使用量子光源的相位丈量法,它使用了实参数空间的细小扰动会引起共轭空间巨大变化这一根本物理规则,经过虚部弱值的扩大效应在共轭空间来丈量实参数空间的细小物理效应。该办法成本低,使用远景宽广,将为量子技能走向有用化打下重要根底。


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