安钧鸿课题组在量子精密测量研究中取得重要进展

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量子精密测量是探索利用微观系统的量子效应作为资源实现超越经典测量精度极限的新兴科学，它为未来变革性频标系统、弱场探测、导航定位和雷达成像等技术从基础原理角度提供了新的突破口。业已发现自旋压缩是能够实现量子精密测量的重要资源之一。如何高效地制备多体系统的自旋压缩是该领域的关键科学问题。传统自旋压缩制备方案诉诸于量子辐射体间的相干耦合，其容易受到退相干的影响而丧失量子优势；虽然最近研究报道了利用退相干诱导的量子辐射体间的非相干耦合也可制备自旋压缩，但是该方案必须对每个量子辐射体施加激光驱动，其对实验提出了更高的要求。

(a) N个量子辐射体与一维矩形金属波导管的耦合体系方案图。（b）量子辐射体自旋压缩参数在库不同压缩度下的演化。（c）稳态压缩参数与辐射体个数间的标度关系。

       安钧鸿教授课题组基于量子辐射体与一维矩形金属波导管的耦合体系提出了一种既不诉诸于辐射体间相干耦合又无需对辐射体激光驱动的自旋压缩制备方案，该方案利用了波导管对量子辐射体的媒介作用和压缩库工程技术，所产生的自旋压缩与量子辐射体个数之间的标度关系在同等条件下超越了以前方案。作为近年来迅猛发展的波导量子电动力学的应用，该方案为自旋压缩的制备提供了一个实验可行的新途径，其中量子辐射体的高度空间分离性对提高量子精密测量中的探测效率具有潜在的应用价值。相关研究成果以 “Generating stable spin squeezing by squeezed-reservoir engineering”为题于2021年8月17日发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。这一工作也是该研究组自2019年在该刊发表关于量子精密测量退相干控制的研究工作[Phys. Rev. Lett. 123, 040402 (2019)]后取得的又一个重要研究成果。兰州大学物理科学与技术学院博士生白思远为第一作者，安钧鸿为通讯作者。
       该工作得到了国家自然科学基金委面上项目和重点项目的经费支持，它也是兰州大学“兰州理论物理中心”旨在着力突出内涵发展与提升科研水平的又一重要进展。
       论文链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.083602


       文章来源：兰州大学
       安钧鸿，1979年4月生，理学博士。现任兰州大学物理科学与技术学院教授，博士生导师。1979年4月生于陕西大荔，2000年毕业于兰州大学原子核科学与核技术专业，继而攻读粒子物理与核物理专业研究生，并于2005年获理学博士学位。曾在新加坡国立大学量子技术研究中心与台湾成功大学量子资讯中心开展合作科研。2016年入选甘肃省飞天学者，2017年入选中央军委科技委主题专家组专家，2018年入选中国物理学会量子光学专业委员会委员，2019年入选第四批国家“万人计划”青年拔尖人才。担任《量子光学学报》编委和多种SCI期刊审稿人。长期从事量子光学与量子信息研究，专注量子物理的基础问题。主持完成国家自然科学基金面上基金3项、国家自然科学基金专项基金与青年基金各1项；教育博士点基金和甘肃省自然科学基金各1项；中央军委科技委主题研究课题1项。在开放系统的量子调控领域的研究成果具有开创性，受到国内外同行的重视并部分地引领了相关研究的发展。多次组织和参加国内外大中型学术会议，并多次应邀在相关国际会议上作邀请报告。
       2013年入选教育部新世纪优秀人才支持计划；2016年入选甘肃省飞天学者；2017年入选中央军委科技委主题专家组专家；2018年入选中国物理学会量子光学专业委员会委员。2019年入选第四批国家“万人计划”青年拔尖人才。