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- 原子流量控制 —— 研究人員開發(fā)出新型技術(shù)，使量子傳感器更加精確
- 來源：作者：馬雷克・霍希爾德（Mareike Hochschild），達姆施塔特工業(yè)大學 發(fā)表于 2025/2/18
高階布拉格衍射的實驗裝置和能帶結(jié)構(gòu)。圖片來源：《物理評論研究》（2025 年）。DOI: 10.1103/PhysRevResearch.7.L012028
量子傳感器的精度可比傳統(tǒng)傳感器高得多，例如，它們被用于地球觀測、導航、材料測試以及化學或生物醫(yī)學分析等領(lǐng)域。達姆施塔特工業(yè)大學的研究人員如今開發(fā)并測試了一種技術(shù)，該技術(shù)能讓量子傳感器的精度進一步提升。
這項技術(shù)背后的原理是什么呢？基于原子波動性的量子傳感器，利用量子干涉來極其精確地測量加速度和旋轉(zhuǎn)。這項技術(shù)需要為原子優(yōu)化設計分束器和反射鏡。然而，以非預期方式反射的原子會顯著影響這類測量。
因此，科學家們使用經(jīng)過特殊設計的光脈沖作為速度選擇性原子反射鏡，它能反射目標原子，并讓寄生原子穿過。這種方法降低了信號中的噪聲，使測量結(jié)果更加精確。該研究成果發(fā)表在《物理評論研究》雜志上。
這項技術(shù)對于最新一代的量子傳感器尤為重要：為了進一步提高靈敏度，目前正在探索極高速度的傳遞，然而，這在另一方面會引入額外的寄生原子路徑。
有了由比克爾（Birkl）教授和吉澤（Giese）教授的研究團隊在達姆施塔特工業(yè)大學開發(fā)的這項技術(shù)，這種不良的副作用能夠得到緩解。由于 “二向色鏡脈沖” 可以無縫集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中，這使得該技術(shù)在快速應用方面具有特殊優(yōu)勢。
這一突破使全球的研究人員能夠突破精確測量的極限，并為基礎量子物理學研究和量子傳感器的實際應用開發(fā)出更先進的設備。
更多信息：D. 法伊弗（D. Pfeiffer）等人，《用于優(yōu)化高階原子布拉格衍射的二向色鏡脈沖》，《物理評論研究》（2025 年）。DOI: 10.1103/PhysRevResearch.7.L012028
期刊信息：《物理評論研究》
由達姆施塔特工業(yè)大學提供
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