近日，中科院院士、中國科學技術大學教授郭光燦團隊與復旦大學、北京理工大學、南京郵電大學研究者合作，提出基于光子量子行走的確定性集體測量方法，實現了目前國際上最高效的量子態層析測量。相關成果在線發表于《自然?通訊》。

　　探索量子測量能力和局限性對許多量子物理基本問題及量子計量、量子成像、引力波探測等應用具有重要意義。研究發現，雖然這些相同量子系統之間沒有糾纏，甚至沒有經典關聯，但是對他們進行集體測量卻比現有的對每份量子系統單獨測量能提取更多的信息，從而更高效、更精確地完成各種量子信息任務。

　　中國科大李傳鋒、項國勇等人提出一種基于量子行走確定性實現任意兩份拷貝的量子態集體測量的一般方法，并在實驗上用光子量子行走高保真度地實現了最優的集體測量，在國際上首次把這種確定性集體測量用于單比特量子態層析的實驗研究，突破了局域測量的量子精度極限，獲得了當前最高效的量子態層析效率。實驗結果表明，集體測量至少可以將層析效率提高50%，而且效率提高幅度隨著量子態的純度及量子系統拷貝數增加而增加。

　　該工作展示了一種由測量而導致的非經典現象，提供了一種突破多參數量子精密測量（包括量子態層析）中局域測量的量子精度極限的方法，開創了利用集體測量實現量子信息處理及量子力學基本問題研究的新方向。