坦佩雷理工大学
概念图像显示输入光子聚束成双光子结构，通过对在相同横向位置共存的两个光子进行后选择而变得可见
学分:马库斯·希克卡姆基/坦佩雷大学
光的量子态使得新的光学传感方案成为可能
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用于测量距离或位置，精度是传统光源(如激光)无法达到的
来自芬兰和加拿大的一组研究人员表明，由于量子现象，被设计成纠缠在复杂空间结构中的光子在感知最小旋转方面具有优势，量子计量领域现在被推向了更远的地方
与传统方法相比，新方法可以实现更精确的测量
在量子计量领域，科学家们正在开发新的测量方案，这些方案受益于量子特征，并且比经典的传统方法更加精确和敏感
来自芬兰坦佩雷大学和加拿大国家研究委员会的研究团队现在已经展示了一种简单而强大的技术，称为双光子N00N态，如何用于创建光的唾液结构量子态，这种量子态可以超越旋转估计的经典极限
研究结果发表在著名期刊《物理评论快报》上
“我们的实验结果展示了一种简单但强大的定制双光子量子态的方法，并为能够实现高测量精度的应用带来了希望
我们方法的简单性开辟了一条道路，创造了一个测量系统，用当前的技术打破了传统的估计极限，”博士研究员和主要作者马库斯·希克卡姆基解释说
绝对量子极限下的测量精度 该方法利用了基本的量子特征，即
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两个光子之间的干涉，通常称为光子群聚
与更常见的光子聚束到相同的物理路径相反，新方案导致聚束到相同的空间结构
“在我们的例子中，量子干涉导致两个光子的纠缠态
由于实现态的量子性质，当与印在相似数量的单个光子或激光上的相同空间形状相比时，纠缠光子对给出了更好的测量精度
坦佩雷大学实验量子光学组组长罗伯特·菲克勒副教授说:“利用一种反直觉的量子响应，我们能够证明在绝对量子极限下实现测量精度是可能的。”
除了旋转测量之外，该方法允许横向空间模式产生大量不同的量子态
因此，它也可以用于许多不同类型系统的测量，以及光的多光子量子态的基本测试
在证明了旋转估计的优势后，研究人员现在正计划使用这种方法来揭示波的另一个基本特性，即古伊相位
此外，他们还研究了如何将其扩展到多自由度的量子增强测量方案中
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