光子加权图态在量子计量学中的实验实现

量子计量学旨在通过利用量子现象突破测量精度的极限。传统方法通常依赖于最大纠缠态资源,而这些状态在实际装置中往往难以制备和维持。本研究团队通过实验实现了具有任意可调图权重的光子双量子比特加权图态,从而突破了最大纠缠的限制。研究人员将该生成态作为量子增强相位传感的资源,实验表征了其特性,并研究了当图权重从最大纠缠态向弱纠缠态变化时,两种不同局域测量基下的最小估计方差。实验数据与理论预测高度吻合,并观察到当图权重显著低于最大纠缠极限时,其精度增益仍超越经典可达到的极限。这证实了实现量子优势所需的纠缠度可以大幅降低。虽然该实验装置不具备可扩展性,但该工作首次在线性光学体系下实现了具有可调图权重的加权图态。研究人员预期,在芯片级光子平台上可以实现更具扩展性的方案版本。

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提交arXiv: 2026-02-20 12:29

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