量子压缩是量子物理中的一个概念，即系统的一个方面的不确定性减少，而另一个相关方面的不确定性增加。
想象挤压一个充满空气的圆气球。在正常状态下，气球是完美的球形。当你挤压一边时，它会变平，并向另一个方向伸展。这代表了在压缩量子态中发生的事情:你正在减少一个量的不确定性(或噪音)，比如位置，但这样做，你增加了另一个量的不确定性，比如动量。
然而，总不确定性保持不变，因为你只是在两者之间重新分配。即使整体的不确定性保持不变，这种“挤压”使您能够以比以前更高的精度测量其中一个变量。
在只需要精确测量一个变量的情况下，这种技术已经被用于提高测量的准确性，例如提高原子钟的精度。然而，在需要同时测量多个因素(如物体的位置和动量)的情况下使用挤压法更具挑战性。
在《物理评论研究》上发表的一篇新论文中，东北大学的Le Bin Ho博士探索了压缩技术在提高多因素量子系统测量精度方面的有效性。分析提供了理论和数值见解，帮助在这些复杂的测量中实现最大精度的机制识别。
“这项研究的目的是更好地理解量子压缩如何在更复杂的测量情况下使用，包括对多个相位的估计，”勒说。“通过弄清楚如何实现最高水平的精度，我们可以为量子传感和成像的新技术突破铺平道路。”
这项研究观察了一个三维磁场与一组相同的二能级量子系统相互作用的情况。在理想的情况下，测量的精度可以达到理论上尽可能精确的程度。然而，早期的研究一直在努力解释这是如何工作的，特别是在现实世界中，只有一个方向才能实现完全的量子纠缠。
这项研究将产生广泛的影响。通过对多个阶段进行更精确的量子测量，它可以显著推动各种技术的发展。例如，量子成像可以产生更清晰的图像，量子雷达可以更准确地探测物体，原子钟可以变得更加精确，从而改进GPS和其他对时间敏感的技术。
在生物物理学方面，它可能导致核磁共振等技术的进步，并提高分子和细胞测量的准确性，提高用于早期发现疾病的生物传感器的灵敏度。
“我们的发现有助于更深入地理解量子传感测量精度提高背后的机制，”Le补充道。“这项研究不仅推动了量子科学的边界，而且为下一代量子技术奠定了基础。”
展望未来，Le希望探索这种机制如何随着不同类型的噪音而变化，并探索减少噪音的方法。
