丹麦哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所团队开发出新型可调量子传感技术——一种混合量子系统,能帮多种技术实现更高精度的测量。其应用前景广阔,从探测宇宙中的引力波、监测环境,到生物医学诊断和成像。该突破性成果标志着量子传感技术迈入新阶段,为医疗、天文、信息等多领域的技术革新提供了坚实支撑。研究成果发表于最新一期《自然》杂志上。
近年来,随着量子光学发展,传感器的灵敏度正不断逼近一个被称为“标准量子极限”的理论边界——由于在微观尺度进行测量时,不可避免地受到量子噪声干扰所造成的限制。要突破这一极限,必须引入先进的量子技术来抑制这些噪声。利用量子纠缠等非经典物理现象,可以有效突破这些传统限制。
此次的新系统首次实现了大规模纠缠,涉及多光子态与大型原子自旋系统之间的相互作用。这种独特的技术组合,使系统能够实现“频率相关压缩”,从而动态降低宽频带范围内的量子噪声。这对于需要高灵敏度的引力波探测以及其他精密传感技术至关重要。