量子科技中心_量科网

连续变量量子系统的完整表征是一个极具挑战性的问题。针对囚禁离子系统，研究人员已开发出多种量子态重构方法，包括测量Q准概率函数以及在福克基中重构密度矩阵元，但这些方法往往效率低下且难以扩展到多模态量子态。该工作展示了一种新颖高效的连续变量量子态重构方案——通过单次直接测量囚禁离子声子态的联合宇称来实现。研究团队驱动自旋依赖的双色分束器相互作用，在离子不同谐振荡模式间相干交换声子，将联合宇称信息编码至两个自旋态的相对相位中，从而实现对多模组合声子数宇称的单次测量。基于此能力，该团队直接测量了多模维格纳准概率分布，完成纠缠相干态的量子态层析，并通过部分转置非正定性验证了纠缠特性。进一步研究表明，单次联合宇称测量可实时检测宇称翻转误差，通过后选择测量结果，实验实现了延长玻色态寿命的误差缓解技术。该工作还系统分析了影响自旋分束器操作保真度的误差源，探讨了高保真度操作的可行性。这种相互作用机制可轻松扩展至双模以上体系，对连续变量量子计算与量子计量学具有重要意义。