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实现更高精度测量 新型可调量子传感技术获突破
2025年07月07日 13:44:03
来源：化工仪器网 点击量：3411
近日，丹麦哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所团队利用了两种关键技术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，未来有望为医疗、天文、信息等多个领域的技术革新提供坚实的支撑。
近日，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。相关研究成果发表于《自然》杂志。
量子传感技术在量子科技中具有重要性，其核心优势在于超高的灵敏度和分辨率，使其在精密导航、工业测量等领域具有巨大的应用潜力。量子传感器利用量子物理的特性，如粒子间的“纠缠”和“叠加”状态，能够实现超越经典物理的测量，推动科技创新的前沿发展。
此次研究团队研发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。
团队利用了两种关键技术：“压缩光”是一种将量子噪声压缩至标准量子极限以下的特殊光态，通常可以降低光的振幅或相位噪声；而“负质量”自旋系统由大量原子自旋组成，具备将噪声符号从正转负的能力。当传感器信号与该系统结合后，能有效抑制量子噪声。
传统方法要实现压缩和噪声抑制，往往依赖庞大的光学装置。例如，LIGO和VIRGO引力波探测器就使用了长达300米的光学谐振腔。而新系统可在桌面级设备上实现类似性能，显著提升了其实用性和部署灵活性。
该突破性成果标志着量子传感技术迈入全新阶段。随着技术的持续优化与升级，未来有望为医疗、天文、信息等多个领域的技术革新提供坚实的支撑。
素材来源：科技日报
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