纠缠增强的脆弱材料系统探测

量子计量学利用纠缠和其他量子效应来提高苛刻测量的灵敏度。对脆弱系统的探测要求从有限的探测能量中获得高灵敏度，并推动了该领域的关键基准——标准量子极限。本文报告了首次对脆弱材料系统进行的纠缠增强测量。我们通过近共振法拉第旋转无损探测原子自旋系综，这种测量在量子存储和自旋压缩应用中受到探测诱导散射的限制。我们使用窄带、原子共振的NOON态，在每光子和每损伤基础上，以超过五个标准差击败了灵敏度的标准量子极限。这证明了在完全现实的损耗和噪声（包括可变损耗效应）下的量子增强。该实验为单原子、单分子、量子气体和活细胞的超温和探测开辟了道路。