纠缠光原子时钟的基本量子网络

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　　光原子时钟是我们测量时间和频率1,2,3的最精确工具。精确的频率比较在单独的位置中的时钟之间可以探测一个基本常数的时空变化4,5和暗物质的属性6,7，以执行Geodesy8,9,10并评估系统的时钟移位。对独立系统的测量受标准量子限制的限制；对纠缠系统的测量可以超过标准量子限制，以达到量子理论允许的最终精度 - 海森堡极限。尽管局部纠缠的操作已经证明了在微观距离上的增强11,12,13,14,15,16，但远程原子钟之间的比较需要快速生成没有内在相互作用的系统之间的高保真纠缠。在这里，我们报告了使用光子链接17,18在纠缠两个88SR+离子的纠缠中，该88SR+离子被宏观距离19（约2 m）隔开，以演示纠缠光钟的基本量子网络。对于离子之间的频率比较，我们发现纠缠使测量不确定性几乎降低，这是海森堡极限预测的值。当今的光钟通常受到探针激光剂20的限制；在此制度中，我们发现纠缠与常规相关光谱技术相比，测量不确定性降低了2倍。20,21,22。我们证明了用于测量频率频率的频率转移之一的增强。这个两节点网络可以扩展到其他节点23，或通过局部操作到较大的纠缠系统。

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