项目来源：国家自然科学基金委

项目名称：基于超冷囚禁离子核自旋的多体量子关联的实验实现

项目编号：11734018

项目负责人：冯芒

项目摘要：

    量子精密测量是量子信息学的重要组成部分，其相关技术有着广泛的应用前景。量子
关联特性是实现实用化量子精密测量技术的核心。然而人们至今仍无法基于多粒子关联实
施量子精密测量，这是由于多粒子系统中存在多体纠缠态的制备困难和退相干效应等尚未
解决的问题。被电磁场束缚在特定孤立空间中的超冷离子能最大限度地被保持量子特性,
已经能够实现最多14个离子的纠缠;但由于量子关联对退相干的敏感，尚无对多离子精密
测量的实验研究。本项目拟利用43Ca+离子的核自旋探索从少体关联到多体关联的量子精
密测量。这样既可以避免离子芯片的微纳加工技术和快速控制离子空间位置的苛刻要求，
又能极大地抑制退相干的影响。本项目的近期目标是在弱磁场下实现纠缠，研究量子关联
效应，在少体层面充分认清如何将充分的量子资源利用于精密测量，发展量子精密测量的
新方法；中长期目标为在强磁场下展现离子的多体纠缠，实现突破标准量子极限的精密测
量。