量子测量

近日，上海交通大学电子信息与电气工程学院感知学院曾贵华教授团队在量子精密测量研究中取得重要进展。该工作针对量子多参数估计的量子精度极限不相容问题，提出了度量参数间精度极限不相容程度的理论判据，并设计了能使两个不相容物理参数量子测量精度同时逼近理论极限的量子探针，首次实现了对同一光束的纳米级横向位移与纳弧度级角向偏折的同时测量。

近日，中科院精密测量科学与技术创新研究院（以下简称精测院）研究团队与多个单位合作，利用超冷40Ca+离子所构造的量子模拟实验平台，设计并实验展现了可控的量子非平衡热力学过程，在单原子层面上首次高精度地验证了“远离平衡状态的量子体系的操控速度受制于体系的熵产生率”这一全新量子热力学特性。该成果不仅涉及量子力学和热力学的基本问题，而且对于优化量子测量、量子态制备和量子信息读取，甚至加快量子计算的速度等有重要意义。

量子测量将微观的量子态信息转化为探测器响应的经典事件，是连接量子世界与经典世界的桥梁。对量子测量进行准确高效的表征，是提取量子系统信息、研究量子物理基本理论、开发先进量子技术、实现量子优越性的重要前提。表征量子测量的传统方法为量子探测器层析，该过程需要制备一组信息完备的入射态，并使用未知的量子测量对其进行探测，根据不同入射态的测量结果，利用优化算法对量子测量的测量算符进行重构。