近日，中科院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授郭光燦團隊與復旦大學(xué)、北京理工大學(xué)、南京郵電大學(xué)研究者合作，提出基于光子量子行走的確定性集體測量方法，實(shí)現了目前國際上最高效的量子態(tài)層析測量。相關(guān)成果在線(xiàn)發(fā)表于《自然?通訊》。

　　探索量子測量能力和局限性對許多量子物理基本問(wèn)題及量子計量、量子成像、引力波探測等應用具有重要意義。研究發(fā)現，雖然這些相同量子系統之間沒(méi)有糾纏，甚至沒(méi)有經(jīng)典關(guān)聯(lián)，但是對他們進(jìn)行集體測量卻比現有的對每份量子系統單獨測量能提取更多的信息，從而更高效、更精確地完成各種量子信息任務(wù)。

　　中國科大李傳鋒、項國勇等人提出一種基于量子行走確定性實(shí)現任意兩份拷貝的量子態(tài)集體測量的一般方法，并在實(shí)驗上用光子量子行走高保真度地實(shí)現了最優(yōu)的集體測量，在國際上首次把這種確定性集體測量用于單比特量子態(tài)層析的實(shí)驗研究，突破了局域測量的量子精度極限，獲得了當前最高效的量子態(tài)層析效率。實(shí)驗結果表明，集體測量至少可以將層析效率提高50%，而且效率提高幅度隨著(zhù)量子態(tài)的純度及量子系統拷貝數增加而增加。

　　該工作展示了一種由測量而導致的非經(jīng)典現象，提供了一種突破多參數量子精密測量（包括量子態(tài)層析）中局域測量的量子精度極限的方法，開(kāi)創(chuàng )了利用集體測量實(shí)現量子信息處理及量子力學(xué)基本問(wèn)題研究的新方向。