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近日，我國科學(xué)家在量子傳感領(lǐng)域取得重大進(jìn)展。北京計(jì)算科學(xué)研究中心薛鵬教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合東南大學(xué)、電子科技大學(xué)、安徽大學(xué)等合作者，首次在非幺正光量子行走實(shí)驗(yàn)平臺上觀測到臨界點(diǎn)增強(qiáng)的量子傳感效應(yīng)，相關(guān)成果發(fā)表于國際權(quán)威期刊《物理評論快報(bào)》，為我國量子精密測量產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了全新技術(shù)路徑。

量子傳感利用量子疊加、糾纏等特性，可實(shí)現(xiàn)對物理參數(shù)的超高精度測量。傳統(tǒng)量子臨界傳感方案需制備系統(tǒng)的臨界穩(wěn)態(tài)，過程耗時(shí)且實(shí)驗(yàn)難度很高。

薛鵬教授團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，通過構(gòu)建非厄米拓?fù)淞孔有凶吣Ｐ?，成功?guī)避了穩(wěn)態(tài)制備的瓶頸。研究中，團(tuán)隊(duì)通過引入可控光子損耗，實(shí)現(xiàn)了一維非厄米哈密頓量的動(dòng)力學(xué)演化，并觀測到“點(diǎn)能隙”與“線能隙”閉合時(shí)的臨界現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在“點(diǎn)能隙”、“線能隙”閉合臨界點(diǎn)附近，經(jīng)典Fisher信息呈現(xiàn)顯著峰值，其隨系統(tǒng)尺寸的增長指數(shù)分別約達(dá)2.116和2.707，遠(yuǎn)高于非臨界狀態(tài)，證實(shí)了量子臨界性對傳感精度的超強(qiáng)提升作用。

作為量子科技三大核心方向之一，量子精密測量正處于規(guī)?；瘧?yīng)用關(guān)鍵期，也是國家“十五五”規(guī)劃重點(diǎn)布局的未來產(chǎn)業(yè)賽道。該技術(shù)未來有望應(yīng)用于電場、磁場及引力梯度等物理量的高精度測量，推動(dòng)量子傳感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療成像等領(lǐng)域的實(shí)用化進(jìn)程。