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據29日《天然·通訊》雜志報導，美國南加州大學的研討人員展現了一種新式量子傳感技能，可憑借新的相干安穩協議對立量子退相干。其功能大幅逾越傳統辦法，有望推進從醫學成像到根底物理研討等多個范疇的前進。

量子傳感是指運用量子體系（如原子、光子或量子比特）作為傳感器，以極高的精度丈量物理量（如腦活動、超高精度時鐘或重力反常），其精度往往逾越經典傳感器的極限。但幾十年來，量子傳感器的功能一向遭到退相干的約束。退相干是由環境噪聲引發的一種不行猜測的行為。退相干會使量子體系的狀況隨機紊亂，然后抹除全部量子傳感信號。

新研討中，團隊在試驗中的量子比特上選用一種新的預訂相干安穩協議（即為了堅持量子態安穩、進步丈量精度而規劃的一整套操作流程），暫時克服了長期以來存在的退相干問題，安穩了量子態的一項要害特性。

因為退相干，量子比特狀況向球體的“北極”衰減。運用本研討中的相干安穩傳感協議，研討人員暫時抵消了這種衰減，導致本研討協議（藍色）中的傳感信號（y重量）比規范協議（赤色）中更大。圖片來歷：美國南加州大學。

該試驗明顯進步了對量子體系中細小頻率偏移的丈量精度。研討中的相干安穩傳感協議使傳感信號可以比運用規范協議傳感丈量時變得更大。這種安穩性關于檢測弱小信號至關重要。

該研討在檢丈量子比特頻率方面，達到了迄今為止最高的靈敏度。更重要的是，這種協議無需反應，也不需要額定的操控或丈量資源，因此能當即應用于各種量子核算和量子傳感技能。

團隊在超導量子比特上演示這一協議，與被稱為拉姆齊干與丈量法的規范協議比較，丈量功率進步了1.65倍。理論剖析標明，在某些體系中，該協議的潛在改善起伏最高可達1.96倍。演示試驗標明，無需憑借實時反應或羈絆多個傳感器等雜亂技能，也能改善量子傳感器。

（原標題為《量子傳感新技能“霸占”退相干難題》）。