韩国科学技术研究院(KIST,院长 Yoon Seokjin)15日表示,量子信息研究团 Lim Hyangtaek 博士团队与中央大学、韩国标准科学研究院、国防科学研究所、美国橡树岭国家实验室等国内外知名研究机构合作,成功实现了一种分散型量子传感器,即使在资源有限的情况下,也能以超越标准量子极限的高精度测量空间上分散的多个物理量。


可探测超微小癌症的分布式量子传感器,以本土技术实现 View original image

KIST研究团队在实验中证明,当被测对象分布在较大区域时,利用分散型量子传感系统可以以量子力学所允许的最高精度对现象进行测量。研究团队从量子纠缠态——贝尔态出发,实验性地生成了一个同时存在于四个相距较远空间中的叠加最大纠缠态,并将其应用于测量,达到了量子力学精度极限——海森堡极限。团队还提出了一种新的协议,即便在光子数少于被测目标所需的情况下,也能构建分散型量子传感网络,并通过实验予以证明。


KIST表示,此次提出的协议能够在资源较少的条件下,以高于标准量子极限的精度测量空间上分散的多个物理量,有望作为面向产业化的分散型量子传感技术加以应用。


典型的应用领域是超微癌症诊断。如果将细胞间的距离类比为被压缩到首尔与釜山之间距离的尺度,则该技术也可用于超微早期癌症的发现与诊断。据KIST介绍,该技术还可应用于电池缺陷检测、地震探测、全球时间同步、磁场测量等领域。


KIST Lim Hyangtaek 博士表示:“通过抢占能够实现超越标准量子极限测量的分散型量子传感核心源头技术,希望未来能拓展为全球时间同步、超微癌症发现等实用技术。”



本次研究成果已于1月11日发表在国际学术期刊《Nature Communications》(影响因子:16.6,期刊分区JCR百分位:7.5%)。


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