澳大利亞物理學家創造量子態測量記錄

澳大利亞格里菲斯大學的物理學家們在光子測量方面創造了新的記錄，到達了以前只存在於理論中的精確度。

實驗中，該校的物理學家們打破了散粒雜訊極限(shot-noise limit,即為光學測量中一個光子能攜帶的信息最大量)。數十年以來，理論物理學家們一直篤信處於量子態的光子(即單個光子之間相互糾纏)比非量子態的光子在測量中具有更多優勢。

澳大利亞格里菲斯大學的量子物理學家Geoff Pryde表示：「當光子們處於糾纏狀態時，不同光子的不同屬性也會相互關聯。這意味著，測量中會減少很多隨機性。但需要注意的是，只有在光子保證高質量而且不會『消失』的情況下，才能維持其量子態。因為測量過程中，隨機性光子會被檢測系統無意間吸收，或者即便其進入了系統，也未被發覺。」

之前，散粒雜訊極限一直是量子物理學家們打破量子態光子測量理論極限的障礙。而如今，Pryde團隊的最新研究成果打破了這一歷史性障礙，創造新的記錄。

Pryde表示：「如今，我們的挑戰就是如何在保證光子不丟失的情況下對高質量光子進行測量。我們的實驗證明理論中的技術在現實層面也是可行的。」

為了完成實驗，Pryde團隊使用一層非線性晶體篩選出高質量的糾纏光子，然後讓這些篩選出的光子通過實驗中被檢測的石英晶體。通過這項實驗，該團隊證明了所謂的散粒雜訊極限可以被打破。

Pryde認為：「我們的實驗顯示，有了量子力學的幫助，處於特殊量子糾纏態的光子也可用於測量。我們希望在不久的將來，能夠將兩個以上的處於量子糾纏態的光子用於精準測量。」

此次實驗成果具體能夠運用在哪些領域還未可知，但可以肯定的是，Pryde教授領導的團隊打破了三十多年來理論中的光子測量散粒雜訊極限，是一次重大的理論突破。

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