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據(jù)29日《天然·通訊》雜志報導，美國南加州大學的研討人員展現(xiàn)了一種新式量子傳感技能，可憑借新的相干安穩(wěn)協(xié)議對立量子退相干。其功能大幅逾越傳統(tǒng)辦法，有望推進從醫(yī)學成像到根底物理研討等多個范疇的前進。
量子傳感是指運用量子體系（如原子、光子或量子比特）作為傳感器，以極高的精度丈量物理量（如腦活動、超高精度時鐘或重力反常），其精度往往逾越經(jīng)典傳感器的極限。但幾十年來，量子傳感器的功能一向遭到退相干的約束。退相干是由環(huán)境噪聲引發(fā)的一種不行猜測的行為。退相干會使量子體系的狀況隨機紊亂，然后抹除全部量子傳感信號。
新研討中，團隊在試驗中的量子比特上選用一種新的預訂相干安穩(wěn)協(xié)議（即為了堅持量子態(tài)安穩(wěn)、進步丈量精度而規(guī)劃的一整套操作流程），暫時克服了長期以來存在的退相干問題，安穩(wěn)了量子態(tài)的一項要害特性。
因為退相干，量子比特狀況向球體的“北極”衰減。運用本研討中的相干安穩(wěn)傳感協(xié)議，研討人員暫時抵消了這種衰減，導致本研討協(xié)議（藍色）中的傳感信號（y重量）比規(guī)范協(xié)議（赤色）中更大。圖片來歷：美國南加州大學。
該試驗明顯進步了對量子體系中細小頻率偏移的丈量精度。研討中的相干安穩(wěn)傳感協(xié)議使傳感信號可以比運用規(guī)范協(xié)議傳感丈量時變得更大。這種安穩(wěn)性關于檢測弱小信號至關重要。
該研討在檢丈量子比特頻率方面，達到了迄今為止最高的靈敏度。更重要的是，這種協(xié)議無需反應，也不需要額定的操控或丈量資源，因此能當即應用于各種量子核算和量子傳感技能。
團隊在超導量子比特上演示這一協(xié)議，與被稱為拉姆齊干與丈量法的規(guī)范協(xié)議比較，丈量功率進步了1.65倍。理論剖析標明，在某些體系中，該協(xié)議的潛在改善起伏最高可達1.96倍。演示試驗標明，無需憑借實時反應或羈絆多個傳感器等雜亂技能，也能改善量子傳感器。
（原標題為《量子傳感新技能“霸占”退相干難題》）。
