格里菲斯大學的研究人員展示了一個精確測量速度、加速度、材料特性甚至重力波的程序，該程序接近量子物理定律允許的最終靈敏度。
發(fā)表在《自然通訊》上的這項工作發(fā)現(xiàn)，由杰夫普里德教授領導的格里菲斯團隊使用光子(單個光粒子)，并使用它們來測量光束與其伴隨的參考光束相比所行進的額外距離，因為它穿過了被測量的樣本——一個薄晶體。
研究人員結合了三種技術——糾纏(光子之間可能存在的量子連接)、沿著測量路徑來回傳遞的光束，以及一種專門設計的檢測技術。
“每次光子穿過樣本，都會進行微觀測量?？倻y量值是所有這些微觀測量的組合，”格里菲斯的Sergei Slussarenko博士說，他負責這項實驗。“光子通過的次數(shù)越多，測量就越精確。
“我們的方案將作為工具的藍本，可以精確測量物理參數(shù)，這是普通測量設備無法實現(xiàn)的。
這篇論文的主要作者沙基布達里亞諾什博士說，這種方法可以用來研究和測量其他量子系統(tǒng)。
“這些可能非常脆弱，我們發(fā)出的每一個探測光子都會干擾它。在這種情況下，使用少量但最有效的光子可能是至關重要的，我們的計劃展示了如何做到這一點，”他說。
雖然一種策略是使用盡可能多的光子，但這不足以達到最終的性能。因此，需要提取每個光子最大數(shù)量的測量信息，這是格里菲斯實驗實現(xiàn)的。與任何類似的實驗相比，所謂的海森堡精度極限。
由于達里亞諾什博士和霍華德懷斯曼教授設計的方案在理論上可以達到精確的海森堡極限，剩下的誤差就歸結于實驗的不完善。
懷斯曼教授說：“這項技術的真正優(yōu)勢在于，即使你沒有開始用好的測量方法進行猜測，它也能正常工作。“以前的工作主要集中在可以做出非常好的初始近似的情況，但這并不總是可行的?！?
在實驗室外使用原理演示之前，需要一些額外的步驟。
使用目前的技術不容易產生糾纏光子，這意味著仍然更容易使用許多光子，而不是以最好的方式使用每組糾纏光子。
然而，根據(jù)該團隊的說法，這種方法背后的想法可以在量子計算算法和基礎科學研究中找到直接應用。
最后，該方案可以擴展到更大數(shù)量的糾纏光子，其中海森堡極限和通?？蛇_到的極限之間的差異更加顯著。
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