通过光子量子行走确定性实现集体测量

对相同制备的量子系统进行集体测量比局域测量提取更多信息，从而提升信息处理效率。尽管这一非经典现象已被知晓二十年，在实验中展示集体测量的优势仍是一项挑战。在此我们引入一种基于量子行走对两个相同制备量子比特执行确定性集体测量的通用方案。利用光子量子行走，我们在无后选择情况下以0.9946保真度实验实现了优化的集体测量。作为应用，我们实现了迄今为止量子比特态层析的最高层析效率。我们的工作为在量子态层析与计量中突破局域测量的精度极限提供了有效方案。此外，我们的研究为在量子信息处理中利用集体测量的力量以及探索该力量背后的有趣物理开辟了途径。