Kuantum Atılımı mı? Bilim İnsanları Heisenberg Sınırına Yaklaşan İlk Kuantum Sensörünü Gösterdi

Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (KIST) bilim adamları, dünyanın ilk ultra hassas, ultra hassas dağıtılmış sistemini başarıyla sergilediler. kuantum sensörü yaklaşabilecek kadar hassas ağ Heisenberg İstenilen sinyali gürültüden ayırmanın imkansız hale geldiği sınır.

Bu yaklaşım aynı zamanda birden fazla yöntemin aynı anda kullanıldığı deneyler yürüten alanda ilk yaklaşımlardan biridir. kuantum dolaşık fotonlarTek dolanık foton yaklaşımlarının ötesinde benzeri görülmemiş hassasiyet ve hassasiyet sağlar.

Dağıtılmış kuantum sensör ağına yönelik önceki yaklaşımlar ölçüm hassasiyetini artırmayı amaçlasa da, yeni yaklaşım, daha yüksek çözünürlüklü görüntüleme için bu benzeri görülmemiş hassasiyet seviyesinden yararlanan ilk yaklaşımdır. Birkaç kuantum sensörünü birlikte kullanmak, gökbilimcilerin kuantum sensörlerini kullanmalarına benzer. Tek bir olguyu ölçmek için birden fazla gözlemevi herhangi bir gözlemevinin tek başına başarabileceğinden daha fazla ayrıntıya sahip.

Başarının arkasındaki araştırma ekibi, yaklaşımlarının uygulamaları iyileştirebileceğini öne sürüyor uzay gözlemi ile tıbbi Tek bir sensör yerine birlikte çalışan birden fazla sensörden toplanan, daha önce ulaşılamayan ince ayrıntıları sunarak görüntüleme.

bir ifade Çalışmayı detaylandıran Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (KIST) Kuantum Teknolojisi Merkezi'nden ekip lideri Dr. Hyang-Tag Lim, ekibin daha önce ulaşılamayan hassasiyet ve çözünürlük elde etmek için "çok modlu N00N durumu" olarak bilinen özel bir kuantum dolaşmış durumdan yararlandığını söyledi.

Kuantum dolaşıklığı bir fotondaki değişikliklerin, mesafeden bağımsız olarak dolaşmış ortağı tarafından anında yansıtıldığı bir olgudur. Bu uygulamada fotonların dolaştırılması, birden fazla parametrenin eş zamanlı tespitine olanak sağladı.

Açıklamaya göre KIST ekibinin dağıtık sensör ağı, Standart Kuantum Limiti (SQL), dolaşmış bir "çok modlu N00N" durumunu kullanarak, gelişmiş faz duyarlılığıyla birden fazla parametrenin ilişkili ölçümünü mümkün kılar. Deneylerde araştırmacılar, dört farklı yol moduna dolaşmış iki fotonlu çok modlu bir N00N durumu oluşturdular. Ekip, bu dağılımın aynı anda iki farklı parametreyi "ölçmelerine" olanak sağladığını söyledi.

Test sonuçlarını değerlendirirken araştırmacılar, türünün ilk örneği olan bu kurulumun, mevcut yöntemlerle karşılaştırıldığında "yaklaşık %88 daha yüksek hassasiyet (2,74 dB iyileştirme)" elde ettiğini belirledi.

Araştırmacılar, bu sonucun "sadece teoride değil, aynı zamanda deneyde de" Heisenberg sınırına yaklaşan hassasiyet performansını gösterdiğini söyledi. Başarının "en küçük fiziksel değişikliklerin bile yüksek hassasiyetle tespit edilebildiğini" gösterdiğini eklediler.

Dr. Hyang-Tag Lim, "Bu başarı, kuantum dolaşma teknolojisine dayalı pratik kuantum sensör ağlarının potansiyelini gösteren önemli bir dönüm noktasına işaret ediyor" dedi.

Potansiyel uygulamaları tartışırken Dr. Lim'in ekibi, bu başarının çok çeşitli alanlarda "uygulamalar için geniş bir potansiyele" sahip olduğunu söyledi. Bunlara yaşam bilimleri, hassas tıp, yarı iletken üretimi ve uzay gözlemi dahildir.

"Örneğin, geleneksel mikroskoplarla çözülmesi zor olan hücre altı mikro yapıların yüksek netlikte görüntülenmesini, yarı iletken devrelerdeki nanometre ölçeğindeki kusurların tespitini ve normalde sıradan teleskoplarla bulanık görünecek uzak astronomik yapıların hassas bir şekilde gözlemlenmesini sağlayabilir" diye açıkladılar.

Dr. Hyang-Tag Lim sözlerini şöyle tamamladı: "Gelecekte, silikon fotonik tabanlı kuantum çip teknolojisiyle birleştirildiğinde, çok çeşitli günlük uygulamalara uygulanabilir."

Çalışma “Çok modlu N00N durumlarıyla dağıtılmış kuantum algılama”Fiziksel İnceleme Mektuplarında yayınlandı.

Christopher Plain, Bilim Kurgu ve Fantazi roman yazarı ve The Debrief'te Baş Bilim Yazarıdır. Onu takip edin ve onunla bağlantı kurun X, onun kitapları hakkında bilgi edinin plainfiction.comveya doğrudan şu adrese e-posta gönderin: [email protected].