特別說明：本文由學研匯技術中心原創撰寫，旨在分享相關科研知識。因學識有限，難免有所疏漏和錯誤，請讀者批判性閱讀，也懇請大方之家批評指正。量子傳感器用于精確計時、場感測和量子通信。例如，這些傳感器的分布式網絡之間的比較能夠在不同位置同步時鐘。傳感器網絡的性能受到技術挑戰以及與用于實現網絡的量子態相關的固有噪聲的限制。對于每個節點僅具有空間局部化糾纏的網絡，網絡的噪聲性能最好隨著節點數量的平方根而提高。鑒于此，斯坦福大學Mark A. Kasevich等證明了網絡節點之間的空間分布糾纏提供了更好的網絡規模的擴展性。一個共享的量子非退化測量糾纏著一個多達四個節點的時鐘網絡。與在量子投影噪聲極限下工作的傳感器網絡相比，該網絡提供了比沒有空間分布糾纏的網絡高達分貝的精度，并且提高了分貝。同時證明了原子鐘和原子干涉儀協議方法的通用性，在科學和技術相關的配置中優化了傳感器輸出的本質差分比較。
演示了噪聲低于QPN極限的空間分布多模原子鐘網絡。依賴于速度的拉曼躍遷產生多達四個空間模式，然后進行空間分布QND測量以糾纏模式的自旋。這種糾纏提高了相同時鐘網絡中頻率比較的精度，每個網絡包含45000個時鐘?每個模式的原子數。通過光子鏈接和共享探針光共享一個共同的QND測量的分布式空腔陣列，將實現跨長距離的糾纏和貝爾測試。將這種方法適用于擠壓光鐘能進一步推動時間和重力精確測量的極限。安全時間傳輸和量子通信方面的應用可以從分布式糾纏狀態中受益。Malia, B.K., Wu, Y., Martínez-Rincón, J. et al. Distributed quantum sensing with mode-entangled spin-squeezed atomic states. Nature (2022).DOI: 10.1038/s41586-022-05363-zhttps://doi.org/10.1038/s41586-022-05363-z
