单囚禁离子对互补可观测量的最优联合测量

不确定性关系由 Werner Heisenberg 在近 90 年前开创，为互补可观测量的联合可测性设定了基本限制。这一限制长期以来一直是争论的主题，最近由于新提出的不确定性关系形式而重新引发争论。当前工作与一种用于相容可观测量逼近两个不相容可观测量的新误差权衡关系相关，这符合 Heisenberg 1927 年原始思想的精神。我们报道了基于使用囚禁在谐势中的单个超冷 $^{40}Ca^{+}$ 离子对互补可观测量进行最优联合测量的实验实现，对此类误差权衡关系所规定的紧界进行的首次 \textsl{direct} 测试和确认。我们的工作提供了对最终联合测量误差界的原型测定，在量子信息科学中用于高精度测量和信息安全的潜在应用。