多光子态投影及高精度量子相位测量

光子数最大纠缠态（NOON态）可以演示多光子de Broglie波长；并可以应用于高精度量子相位测量，得到量子理论所允许的海森堡极限。然而NOON态的制备难度很大。我们从理论上和实验上构造任意双模（偏振模）多光子态投影测量，并利用NOON态的投影测量和由参量下转换产生的多光子对，可以成功演示多光子de Broglie波长。并且可以利用此多光子对和相应的投影测量，量子相位测量的精度可以逼近海森堡极限。此外还证明，即使拥有NOON态，也必须利用NOON态投影测量才可以得到海森堡极限。我们在实验上利用四光子态和不同的投影测量，分别演示了四光子de Broglie波长和相应的高精度相位测量。