科技日报记者 张佳欣
Australia及英国科学家团队提出一种新要领，可以同时切确丈量粒子的位置及动量，重塑了量子不确定性，为将来超周详传感技能奠基了基础。新要领的运用范畴包括导航、医学及天文学。相干研究结果发表于最新一期《科学进展》杂志上。
海森堡不确定性道理是量子力学的焦点原则之一，由德国物理学家海森堡在1927年提出。该道理指出，某些物理量的成对于属性，如粒子的位置及动量，没法同时被切确丈量，即对于一个属性测患上越切确，另外一个属性的不确定性就越年夜。
试验中，团队把不成防止的量子不确定性推到不存眷的部门（好比位置及动量的大略年夜幅跳动），从而丈量真正存眷的微小变化。
团队用钟表作比方来注释他们的发明：只有时针的钟表能大略读出分钟，但详细时刻禁绝；只有分针的钟表能切确读分钟，却没法判定小时。同理，他们经由过程捐躯部门全局信息，将量子丈量的精度集中于微小变化上，实现了对于粒子位置及动量的同时高精度丈量。这类丈量理念就是“模运算”。
团队使用先前为量子纠错计较机开发的技能，初次于试验中验证了这一计谋。他们将软禁离子制备为“网格态”，即量子计较顶用在纠错的非凡量子态，经由过程丈量离子的微小振动，实现位置及动量的结合丈量，精度跨越传统经典传感器的“尺度量子极限”。
这是量子计较技能向传感技能的巧妙转化，让传感器于量子噪声滋扰下也能捕获微弱旌旗灯号。团队暗示，这类丈量仍处在试验室阶段，但为将来量子传感技能提供了新框架，既可与现有要领互补，也可能催生全新的运用范畴。正如原子钟曾经完全转变导航与电信，极度敏捷的量子加强传感器也可能斥地全新的财产。
