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人類社會的發(fā)展進程從某種意義上就是測量技術(shù)不斷進步的過程。測量技術(shù)的核心就是追求更高的精度。一般情況下可以通過兩種方式來提高測量精度。第一種是制備和利用分辨率更高的“尺子”。例如從早期的用手或者腳等的長度作為尺子，到目前人們通常使用的游標卡尺甚至是激光尺子等，人類對空間尺度的測量精度得到了大大的提高；第二種方式是通過多次重復(fù)測量減少測量誤差，提高測量精度。例如重復(fù)N次獨立的測量，其精度就可以達到單次測量的，也就是我們經(jīng)常說的經(jīng)典力學(xué)框架下的測量極限——散粒噪聲極限。
量子傳感（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）
近年來，人們發(fā)現(xiàn)利用量子力學(xué)的基本屬性，例如量子相干，量子糾纏，量子統(tǒng)計等特性，可以實現(xiàn)更高精度的測量。因此，基于量子力學(xué)特性實現(xiàn)對物理量進行高精度的測量稱為量子傳感。在量子傳感中，電磁場、溫度、壓力等外界環(huán)境直接與電子、光子、聲子等體系發(fā)生相互作用并改變它們的量子狀態(tài)，最終通過對這些變化后的量子態(tài)進行檢測實現(xiàn)外界環(huán)境的高靈敏度測量。而利用當前成熟的量子態(tài)操控技術(shù)，可以進一步提高測量的靈敏度。因此，這些電子、光子、聲子等量子體系就是一把高靈敏度的量子“尺子”——量子傳感器。
量子傳感器
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