量子科技中心_量科网

能够增强复杂系统探索与表征能力的量子探针是现代科学的核心工具，其应用范围涵盖从生物学到天体物理学及化学设计等诸多领域。在大型多体量子系统中，相互作用会使相位信息退定域化并分散至众多自由度中，导致这些信息远离可测量范围，从而限制量子计量学的可扩展性。本工作通过实验证明，对量子态和可观测量联合作用的克利福德操作可重新聚焦这些分布式信息。这些操作实现了“克利福德透镜”效应——通过相干变换将相位信息局域化到简化的自由度集合，并将最优测量映射至低阶泡利权重的可观测量。该研究团队建立了量子纠错码与确定性相位反馈干涉结构之间的对应关系，并将其推广至将多体相位信息浓缩到可控量子比特子集的电路设计中。此外还开发了用于估计子系统支持相位的部分阴影层析协议。研究人员在多达15个量子比特的液态核磁共振系统中实验验证了这些原理，实现了资源受限条件下的最优传感。这些成果为相干控制相互作用量子系统中的信息流动提供了可扩展路径，使复杂架构下的多体量子传感和多模干涉测量成为可能。