近日，國際著名期刊Physical Review Letters報道了西南交通大學信息科學與技術學院韋聯福教授團隊在微波弱信號靈敏探測研究方面的最新研究成果。該文第一作者為信息與通信工程博士后流動站在站博士后馮夏寧，論文共同作者為我校物理學院張淼副教授和我校信息學院韋聯福教授；西南交通大學為唯一作者單位。

圖1. 同時利用量子糾纏和量子壓縮資源，實現突破噪聲標準量子極限的驅動微波弱信號靈敏探測方案

圖片來源：https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.132.220801

圖1為該文所提出的，同時利用量子糾纏和量子壓縮資源，來實現更大程度上突破噪聲標準量子極限的、微波驅動微弱電場信號靈敏探測的實現方案，可被認為是一個逼近物理極限靈敏度下的微波弱信號量子接收機原型。

眾所周知，微波弱信號的探測和接收是微波無線通信、雷達和傳感技術領域中的核心關鍵技術之一。但是，基于金屬天線電磁感應的常規微波接收機，在室溫條件下其靈敏度大約僅為-120dbm/Hz^{1/2}（即接收最小功率應大于10^{-12}毫瓦每赫絲）水平，離微波信號物理極限接收的靈敏度尚有好幾個數量級上的差距。所以，突破標準量子極限以逼近物理極限的微波弱信號靈敏探測，無論在理論方法創新還是實驗技術實現上，都是一個巨大的挑戰。大量的研究表明，采用基于量子集體相干效應，量子糾纏，和量子壓縮等資源的量子技術，可以大幅提升弱電磁信號的探測靈敏度。例如，量子壓縮技術已經在激光干涉低頻引力波探測裝置上取得了很大的成功；量子糾纏技術在突破衍射極限的超高分辨率光刻技術上也顯示了巨大的應用前景。韋聯福教授團隊的這一最新研究成果表明，同時利用量子壓縮和量子糾纏資源，可收1+1>2之效，可實現遠超單獨使用這兩種量子資源所能達到的微波弱信號探測靈敏度水平。

韋聯福教授團隊長期致力于微波量子技術的研究，在微波超導量子芯片研制及其相關應用技術開發等領域有多年的積累。前期該團隊已實現了光通信波段光子分辨的靈敏探測；本項成果的發表，是團隊在更長波段上的電磁弱信號靈敏探測技術研究方面的新突破；可為微波頻段高頻引力波的電磁響應超高靈敏探測，奠定重要的科學和技術基礎。

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