2026年2月24日——量子传感器将灵敏度和精确度提升至全新水平，而利用量子纠缠连接传感器网络更可实现更高精度的测量。

美国海军研究办公室拨款900万美元支持密歇根大学主导的“纠缠量子传感器网络开发”项目。量子纠缠通过粒子间的量子态建立关联，无论相隔多远，测量其中一个粒子即可获知另一个粒子的信息，这为高精度传感网络提供了可能。

项目负责人、密歇根大学电气与计算机工程系副教授张哲申（音译）表示：“过去几年我们发现，纠缠态能使传感器网络在分辨率方面实现突破——相比传统传感网络，它能探测更细微的细节、以更高灵敏度或信噪比快速完成测量。该研究旨在将量子计算与组网资源融入下一代量子技术设计。”

若研究成功，测量灵敏度将实现数量级跃升——其提升幅度与传感器数量的平方成正比，而非传统方案的平方根关系。这项为期五年的多学科大学研究计划汇集了来自密歇根大学、普林斯顿大学、芝加哥大学、马里兰大学、亚利桑那大学和南加州大学的专家团队。

现有量子传感器通过光纤等传统方式组网，而该团队致力于量化纠缠组网能带来的精度增益。研究成果有望提升原子钟精度、实现无GPS自主导航，并增强磁场与射频辐射的探测能力。

团队还需建立维持纠缠态的方法，防止系统噪声破坏纠缠原子或设备间的关联。这项工作可能为未来量子互联网奠定基础。

研究人员计划通过两个测试平台验证方案：其一是里德伯原子阵列。这类原子的电子吸收额外能量后轨道大幅扩展，对电磁场极为敏感。量子纠缠可进一步增强其灵敏度。虽然相邻原子无法同时处于里德伯态，但激光脉冲可使它们进入量子叠加态——两个原子如同共享“传感器”功能，能瞬时响应任一原子捕获的信号。普林斯顿大学杰夫·汤普森副教授领导的团队将从25量子比特阵列起步，逐步扩展至数百量子比特规模。

另一个平台采用光响应振动膜结构（原理类似鼓膜对声波的响应）。密歇根大学团队将单传感器升级为四传感器系统，并将设备冷却至0.1开尔文（接近绝对零度），此时量子噪声成为系统主要干扰源。这些传感器将通过纠缠光相互连接。

基于这些平台，团队将开发包括误差抑制与校正在内的量子组网技术。该项目全称为《离散与连续变量分布式纠缠量子传感：基础、构建模块与测试平台》，合作研究者包括密歇根大学Peter Seiler、马里兰大学Alexey Gorshkov与Saikat Guha、芝加哥大学蒋良、亚利桑那大学Dalziel Wilson及南加州大学张全涛（音译）。