新方法利用量子纠缠同时测量多个物理参数

瑞士巴塞尔大学与法国卡斯特勒—布罗塞尔实验室的研究人员，展示了一种利用量子纠缠同时测量多个物理参数的新方法。实验表明，通过对空间上分离的量子体系进行纠缠操作，可显著提升多参数测量的精度。相关成果发表于最新一期《科学》杂志。量子纠缠是量子力学中最具代表性的非经典效应之一。它使得彼此分离的量子体系在测量结果上呈现出强关联性，这一现象也被称为爱因斯坦—波多尔斯基—罗森悖论，其实验验证曾获得2022年诺贝尔物理学奖。传统量子计量实验通常依赖位于同一空间位置的纠缠粒子，而研究团队首次在实验中实现了空间分离原子云之间的纠缠测量，并将其用于同时估计多个物理参数。团队首先在单个原子云中制备纠缠态，随后将其分裂为最多3个空间上彼此分离但仍保持量子纠缠的原子云。通过这一方式，他们成功以少量测量数据重建了电磁场的空间分布，其测量精度明显优于未使用空间纠缠时的结果。

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