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多粒子纠缠态是量子信息处理和量子计量的重要资源。特别是，非高斯纠缠态被预测比高斯态具有更高的精密测量灵敏度。在计量灵敏度的基础上，传统的线性拉姆齐压缩参数 (RSP) 可以有效地表征高斯纠缠原子态，但对于范围更广、灵敏度更高的非高斯态则无效。这些复杂的非高斯纠缠态可以通过非线性压缩参数 (NLSP) 进行分类，它是 RSP 对非线性可观测量的推广，可通过 Fisher 信息识别。然而，NLSP 从未通过实验测量过。使用 19 量子比特可编程超导处理器，我们报告了在其非线性动力学过程中产生的多粒子纠缠态的表征。首先，我们选择 10 个量子比特，通过单次读取几个不同方向的集体自旋算子来测量 RSP 和 NLSP。然后，通过提取所有 19 个量子比特随时间演化状态的 Fisher 信息，我们观察到超过标准量子极限的 9.89 + 0.28 − 0.29 dB 的较大计量增益，这表明多粒子纠缠程度很高，可实现量子增强相位灵敏度。得益于高保真全控制和可寻址单次读取，具有互连量子比特的超导处理器为设计和基准测试可用于量子增强计量的非高斯纠缠态提供了理想平台。
超导量子比特非高斯纠缠态的计量学表征
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