量子测量技术使用非经典态，如具有特定光子数的Fock态，以获得相对于经典感测方法的优势。通常，通过增加涉及的激发数量（例如，使用大光子数的Fock态）可以增强量子测量性能。然而，操控这些态并展示量子测量优势在实验中具有挑战性。鉴于此，来自中国科学院的Chang-Ling Zou、南方科技大学的Dapeng Yu、Yuan Xu、Fei Yan等人开发了一种高效的方法，通过可编程光子数滤波器，在超导微波腔内生成接近100光子的Fock态。

文章要点：

1) 该研究开发了一种生成大Fock态的方法，并通过位移和相位测量实现了接近Heisenberg极限的量子增强效果，达到了14.8 dB的最大测量增益；

2) 此外，研究结果可应用于机械和光学系统中的弱力检测和暗物质搜索，展现了大Fock态在量子测量中的广泛潜力。

参考资料： Deng, X., Li, S., Chen, Z.J. et al. Quantum-enhanced metrology with large Fock states. Nat. Phys. (2024).

10.1038/s41567-024-02619-5

https://doi.org/10.1038/s41567-024-02619-5