量子測量技術使用非經典態，如具有特定光子數的Fock態，以獲得相對于經典感測方法的優勢。通常，通過增加涉及的激發數量（例如，使用大光子數的Fock態）可以增強量子測量性能。然而，操控這些態并展示量子測量優勢在實驗中具有挑戰性。鑒于此，來自中國科學院的Chang-Ling Zou、南方科技大學的Dapeng Yu、Yuan Xu、Fei Yan等人開發了一種高效的方法，通過可編程光子數濾波器，在超導微波腔內生成接近100光子的Fock態。
文章要點：
1) 該研究開發了一種生成大Fock態的方法，并通過位移和相位測量實現了接近Heisenberg極限的量子增強效果，達到了14.8 dB的最大測量增益；
2) 此外，研究結果可應用于機械和光學系統中的弱力檢測和暗物質搜索，展現了大Fock態在量子測量中的廣泛潛力。
參考資料： Deng, X., Li, S., Chen, Z.J. et al. Quantum-enhanced metrology with large Fock states. Nat. Phys. (2024).
10.1038/s41567-024-02619-5
https://doi.org/10.1038/s41567-024-02619-5
