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来自研究机构

突破为最终量子极限的光子传感铺平了道路

日期:
2022年6月7日
来源:
布里斯托大学
简介:
一组物理学家已经找到了在量子极限下操作可大规模制造的光子传感器的方法。这一突破为温室气体监测和癌症检测等实际应用铺平了道路。
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传感器是我们日常生活中一个不变的特征。尽管传感器通常不为人所知,但它们提供了对现代医疗保健、安全和环境监测至关重要的关键信息。仅现代汽车就有100多个传感器,而且这个数字只会增加。

量子传感将彻底改变当今的传感器,显著提高它们的性能。更精确、更快、更可靠的物理量测量可以对科学和技术的各个领域,包括我们的日常生活产生变革性的影响。

然而,大多数量子传感方案依赖于光或物质的特殊纠缠或压缩状态,这些状态很难产生和检测。这是利用量子限制传感器的全部功能并将其部署到现实世界中的一个主要障碍。

在今天发表的一篇论文中,布里斯托尔大学、巴斯大学和沃里克大学的一组物理学家表明,不需要复杂的光量子态和探测方案,就可以对重要的物理特性进行高精度测量。

这一突破的关键是环形谐振器的使用,环形谐振器是一种微小的跑道结构,可以在环路中引导光线,并最大限度地提高其与所研究样品的相互作用。重要的是,环形谐振器可以使用与我们的计算机和智能手机中的芯片相同的工艺进行大规模生产。

量子工程技术实验室(QET Labs)的博士生、该研究的主要作者亚历克斯·贝尔斯利(Alex Belsley)说:“我们离在量子力学规定的探测极限下工作的所有集成光子传感器又近了一步。”

利用这种技术来感知吸收或折射率的变化,可用于识别和表征各种材料和生化样品,从监测温室气体到癌症检测都有局部应用。

QET实验室的联合主任、该研究的合著者乔纳森·马修斯副教授表示:“我们对这一结果带来的机会感到非常兴奋:我们现在知道如何使用可大规模制造的工艺来设计在量子极限下工作的芯片级光子传感器。”

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故事来源:

材料所提供的布里斯托大学注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. Alexandre Belsley, Euan J. Allen, Animesh Datta, Jonathan C. F。马修斯。环形谐振器中相干态相对于任何量子探针单通吸收估计策略的优势物理评论快报, 2022;128 (23) doi:10.1103 / PhysRevLett.128.230501

引用此页

布里斯托大学。"突破为最终量子极限的光子传感铺平了道路"《科学日报》。科学日报,2022年6月7日。< www.koonmotors.com/releases/2022/06/220607120957.htm >。
布里斯托大学。(2022, 6月7日).突破为最终量子极限的光子传感铺平了道路。《科学日报》。2023年6月16日检索自www.koonmotors.com/releases/2022/06/220607120957.htm
布里斯托大学。"突破为最终量子极限的光子传感铺平了道路"《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2022/06/220607120957.htm(2023年6月16日访问)。

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