南乌拉尔国立大学的研究人员提出了一种超精确估计未知相位的新算法，这可以被视为光学量子计量学发展中的真正重要一步。
在南乌拉尔国立大学实施的维克托·鲍里索维奇·赫里斯坚科“迈向未来”资助计划框架内，谢尔盖·阿纳托利耶维奇·波多什维多夫和米哈伊尔·谢尔盖耶维奇·波多什维多夫提出了一项创建非经典光的新协议，该光能够非常精确地测量未知参数。他们对于在没有光学模式纠缠的情况下超精确估计相位的研究成果于2026年8月发表在权威国际期刊《Optics Express》（Q1）上。
这项发现的核心在于开发出一种算法，能够以创纪录的精度测量光波与不同介质相互作用时获得的、最初未知的相位差。这对于测量广泛的物理参数至关重要：从温度和压力到电场和磁场。
“我们工作的关键特点在于放弃复杂且不稳定的纠缠态，转而采用更简单但有效的方法。新方法的区别在于，我们从压缩态出发，减去光子，获得所需的非经典态，该态进一步被参数化，也就是说，未知相位被施加到所产生的态上。然后我们测量非经典光的强度。创新之处在于，我们在直接测量强度的情况下获得了极限精度。这是此前没有人做过的事情！我们创造了光，测量了它的强度，并根据这个强度估计了未知的相位值。整个工作的意义在于尽可能接近克拉美-罗量子极限——测量的基本精度极限。在我们的工作中，我们展示了这一点，”研究作者、光学量子工程实验室副主任、量子信息处理与量子计算实验室高级研究员、纳米系统物理教研室教授、物理数学博士谢尔盖·波多什维多夫解释道。
提醒一下，克拉美-罗量子极限是一个理论极限，它确定了测量量子系统参数时可能的最小误差。达到这一极限意味着原则上不可能更精确地测量参数。南乌拉尔国立大学科学家提出的方法利用从压缩真空态获得的非经典光态，使人们能够接近这一极限。
新方法可在导航（改进陀螺仪性能）、微电子学、未知参数（位移、温度、压力、电场和磁场）的超精确估计以及当然广泛的科学研究基础方向中得到应用。最鲜明的例子是尝滨骋翱项目（激光干涉引力波天文台），在那里类似方法被用于探测引力波——时空的微弱振荡。
尽管理论基础已经建立并在数学上得到证明，但前面还有实验实现。研究人员的计划包括扩大工作相位范围，并使方法适应光子损耗条件，这将使技术更加稳定和实用。
该项目在В.Б.赫里斯坚科“迈向未来”资助计划框架内实施。这是“优先-2030”框架内大学发展计划的年度财政支持计划。资助用于开展有前景的研究、形成人才储备以及实施决定南乌拉尔国立大学和车里雅宾斯克州发展方向的独特教育计划（组成部分）。