研究团队成功实现了一种分布式量子传感器,该传感器可以用很少的资源以超出标准量子极限的高精度测量多个空间分布的物理量。他们的研究结果发表在《自然通讯》杂志上。

使分布式量子传感器能够在遥远的地方同时进行测量

在我们生活的各个领域,包括金融、电信、安全和其他需要提高发送和接收数据的准确性和精确性的领域,在遥远的地点之间共享准确的时间变得越来越重要。

叠加和纠缠等量子现象可用于更精确地测量两个遥远空间中不同时钟的时间。同样,如果你有两个物理量,一个在首尔,一个在釜山,你可以共享首尔和釜山的纠缠态,然后同时测量这两个物理量,其精度比分别测量首尔和釜山的物理量要高。。

人们期望量子传感器能够实现经典传感器无法实现的超精确测量,而“分布式量子传感器”是能够以比传统传感器更高的精度测量大面积分布式多个参数的系统。

韩国科学技术研究院(KIST)研究小组通过实验证明,在待测物体分布在大面积的情况下,分布式量子传感系统可用于以量子力学可实现的最高精度测量现象。

该团队通过实验产生了同时存在于远离贝尔态的四个空间中的叠加最大纠缠态,即量子纠缠态,并将其应用到了海森堡极限,即量子力学精度的极限。

Hyang-Tag博士表示:“我们期待通过开创分布式量子传感的核心源技术,扩展到全球时间同步和超微观癌症检测等实用技术,从而能够用很少的资源进行超出标准量子极限的测量。”领导这项研究的KIST的Lim。

Hyang-TagLim博士和他在量子信息中心的团队与韩国中央大学、韩国标准与科学研究所(KRISS)、韩国原子能机构等国内外领先的研究机构合作开展了这项研究。国防发展(ADD)和橡树岭国家实验室(ORNL)。