多维关联压印技术
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新技术实现纳米尺度量子多体纠缠探测
科技日报· 2025-12-19 00:29
研究突破 - 中国科学技术大学与北京师范大学的研究团队在量子多体系统探测上取得重要进展,提出名为“多维关联压印”的全新方法 [1] - 该方法成功将难以直接观测的高阶量子关联信息“编码”至一个局域量子探针的噪声信号中,从而实现对复杂量子系统内部关联的间接高清探测 [1] - 相关成果已在线发表于《物理评论快报》 [1] 技术原理 - 该技术的核心思想是将一个无法直接测量的复杂多体系统与一个高度敏感的局域量子探针耦合 [1] - 多体系统的复杂关联会作为独特的“印记”,“压印”在探针相对容易读取的时间涨落频谱上,通过解读这些频谱“密码”便能反推出系统内部的多体关联特性 [1] - 在实验验证中,研究团队利用空间分辨率达纳米级的金刚石氮空位色心量子探针,首次成功重构了其周围核自旋环境的三阶关联 [1] - 通过分析关联累积量的谱结构,该方法还能够直接可视化量子纠缠的建立过程 [1] 应用前景 - 这项研究为表征缺乏个体寻址能力的量子多体系统开辟了一条具有通用潜力的实验路径 [2] - 它不仅适用于基础物理研究,未来还有望应用于新型量子材料的表征,以及对日益复杂的量子模拟器的有效验证 [2] - 该技术有望推动量子科技的发展 [2]