近日，科學(xué)家提出利用光學(xué)微諧振器的不穩(wěn)定性機械壓縮納米粒子，以幫助實現(xiàn)高精度的量子傳感器。相關(guān)成果發(fā)表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上。
物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術(shù)都離不開傳感器。其中傳感器的精度至關(guān)重要。量子物理學(xué)的進步為顯著提高傳感器的精度提供了新機遇，使高精度量子傳感器成為可能。
此次，奧地利科學(xué)研究院量子光學(xué)與量子信息研究所(IQOQI)、因斯布魯克大學(xué)理論物理系Oriol Romero-Isart團隊和瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院Romain Quidant團隊提出可用于設(shè)計高精度量子傳感器的新途徑。他們認(rèn)為通過利用系統(tǒng)的快速不穩(wěn)定動力學(xué)，可以將捕獲在光學(xué)微諧振器中的納米粒子的波動顯著降低到零點運動以下。在量子力學(xué)中，零點運動指粒子(比如分子)，即使達到絕對零度，仍有殘留的能量使粒子運動。
“我們證明了一個設(shè)計合理的光學(xué)微腔，可以用于快速和有力地擠壓懸浮納米粒子的運動。”因斯布魯克大學(xué)團隊成員Katja Kustura說道。
在光學(xué)諧振器中，光在鏡面間反射，并與懸浮的納米粒子相互作用。這種相互作用會引起動力不穩(wěn)定性的問題。Kustura表示，“我們展示了如何通過適當(dāng)控制這些不穩(wěn)定性，以借助光學(xué)微腔內(nèi)機械振蕩器的不穩(wěn)定動力學(xué)來進行機械壓縮?！?
由于機械量子壓縮可以降低零點運動以下粒子波動的不確定性，前述工作提供了光學(xué)微腔用于機械量子擠壓的新方法，并為不需要量子基態(tài)冷卻的懸浮光力學(xué)提供了一條新路徑。因此，光學(xué)微諧振器可用于設(shè)計高精度的量子傳感器，有助于實現(xiàn)量子傳感器在衛(wèi)星任務(wù)、自動駕駛汽車和地震學(xué)等多個領(lǐng)域的應(yīng)用。
（文章來源：澎湃新聞）
標(biāo)簽：
