近日我院夏莹博士在量子精密测量研究领域取得重要进展。夏莹博士以第一完成单位、第一作者完成的研究论文《Displacement-enhanced interferometric multiphase estimation under photon loss》，已被国际物理学权威期刊《Physical Review A》正式接收并发表。
《Physical Review A》是中科院二区期刊，最新影响因子为2.9在量子信息、量子光学等相关领域具有重要学术影响力。（论文链接: https://doi.org/10.1103/qg9z-bn5l）
图1 《Physical Review A》
量子多参数估计在量子成像、分布式传感网络等方向具有重要应用前景。与单参数估计相比，多参数同时高精度测量在理论分析和实验实现方面都更具挑战性。尤其是在实际量子光学系统中，光子损耗不可避免，往往会严重制约测量精度。因此，在存在损耗条件下如何实现稳定、鲁棒的量子增强多参数估计，是当前量子精密测量领域的重要研究课题。
针对这一问题，夏莹等人提出了一种位移增强的干涉测量新方案。该方案基于传统三模线性干涉仪结构，引入三个位移操作（Displacement Operations, DOs），实现对两个独立相位参数的同时估计。理论研究表明，通过优化位移操作的幅值和相位，并增强输入信号态的纠缠特性，可以显著降低单位光子量子 Cramér–Rao 下界，从而提升实际量子光学系统中的测量精度。该成果为实际条件下实现量子增强多参数精密测量提供了重要理论指导，对推动量子传感与量子测量技术的发展具有积极意义。
图2 位移增强干涉仪测量两个独立相位的示意图
