就在最近,咱们国家的科学家在量子传感这块儿拿下了一个大活儿,把量子精密测量技术往前推了一大步。北京计算科学研究中心的薛鹏教授带着他的队伍,拉上了东南大学、电子科技大学还有安徽大学的合作伙伴,在这个非幺正光量子行走的实验平台上搞出了个大新闻。他们第一次看到了临界点附近量子传感效应特别强的现象,这个发现已经在国际顶尖期刊《物理评论快报》上露脸了,这给咱们国家搞量子精密测量的产业化提供了一条全新的路。 说到量子传感,这玩意儿利用量子叠加和纠缠的本事,能把物理量的测量精度搞得特别高。以前那种传统的量子临界传感方法,要先把系统的临界状态准备好,这事儿费时费力又难办。不过薛鹏教授团队不走寻常路,他们搞了个非厄米拓扑量子行走模型,成功绕开了那个准备稳态的难关。在研究过程中,他们通过给光子引入可控的损耗,让一维非厄米哈密顿量动起来了,还亲眼看见了“点能隙”跟“线能隙”合二为一时的临界现象。 实验结果表明,就在这两个能隙快合拢的关键时刻,经典Fisher信息飙得老高。不管是点能隙还是线能隙的临界点附近,这个指数值大概在2.116和2.707之间摆动。这比系统不在临界点时的数值高出一大截,实实在在证明了量子临界性对传感精度的提升效果非常猛。 作为量子科技里的三驾马车之一,现在正是量子精密测量技术大规模应用的关键时期。这也是国家“十五五”规划里重点看好的未来产业赛道。未来这门技术搞不好就能用来测电场、磁场还有引力梯度这些物理量的高精度数据。这样一来,就能推动量子传感技术在环境监测和医疗成像这些领域变得更实用起来。