声子高阶 NOON 态的实验制备

多方纠缠态在量子计量和量子计算中有重要应用。然而，随着粒子数 $N$ 增加，大纠缠态特别是 NOON 态的实验制备仍然具有挑战性。在此，我们开发了一种确定性方法以生成任意高阶的声子 NOON 态，并在单个囚禁 \Yb 离子的两个径向模式中实验制备了高达 $N=9$ 个声子的态。我们通过两个运动模式的投影声子测量，测量干涉对比度和布居数，证明 NOON 态的保真度显著高于经典极限。我们还测量了所生成 NOON 态的量子 Fisher 信息，并观察到随着 $N$ 增加，相位灵敏度下界呈现海森堡标度。我们的方案具有通用性，适用于其他光子或声子系统。