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記者19日從上海交通大學獲悉，該校物理與天文學院講席教授、李政道研究所兼職研究員張衛(wèi)平與助理研究員包谷之等組成的團隊，在量子干涉技術(shù)與量子精密測量領(lǐng)域再次取得重大突破，提出并實現(xiàn)了一種全新的干涉架構(gòu)——“量子孿生干涉儀”。該團隊將其一直保持的量子關(guān)聯(lián)干涉儀相位測量信噪比的國際紀錄再次提升三個數(shù)量級。相關(guān)成果近日發(fā)表于國際期刊《科學進展》。

干涉儀在導航、引力波探測、電磁傳感及量子計量學的眾多方向都是不可或缺的精密測量工具，但其探測微弱信號的靈敏度受限于標準量子極限。該團隊首次實現(xiàn)的光量子關(guān)聯(lián)干涉儀及量子增強梯度計已成功突破了這一極限，并長期在國際上保持最好紀錄。

據(jù)悉，目前主流的量子干涉相位測量均采用平衡零拍探測原理，依靠一個強本地振蕩場作為參考，通過信號光與其干涉來提取相位信息。然而，長期以來學界并未意識到，由于強本地振蕩場的存在，平衡零拍探測中，干涉兩臂光強事實上處于極端不平衡狀態(tài)，這成為相位測量靈敏度的探測瓶頸。該團隊憑借理論與實驗的雙重優(yōu)勢，敏銳地辨識到這一原理的局限性。

為突破此局限，團隊構(gòu)建了互為糾纏的“量子孿生干涉儀”，取代現(xiàn)有的平衡零拍探測。基于并行配置的雙對孿生糾纏光束，團隊建立了量子關(guān)聯(lián)干涉與糾纏探測協(xié)同的相位測量新范式。這一成果成為量子計量學向前邁進的又一里程碑。