你关心的量子传感器，有新突破啦！学术资讯

来源：天文物理

光电探测器将光转换成电信号，导致光的丢失，由因斯布鲁克大学特雷西·诺瑟普领导的研究人员现在已经建立了一个量子传感器，可以无损地测量光粒子，它可以用来进一步研究光的量子特性。物理学家特雷西·诺瑟普目前正在因斯布鲁克大学研究量子互联网的发展。《美国公民》建立了量子信息从物质到光的传输接口，反之亦然。通过这样的接口，预计未来全世界的量子计算机将能够通过光纤线路相互通信。

在研究中，诺瑟普和在实验物理系的团队现在展示了一种方法，用这种方法可以无损地测量可见光。这一进展是在塞尔日·阿罗什(Serge Haroche)工作之后发生的。上世纪90年代，阿罗什在中性原子的帮助下对微波场的量子特性进行了表征，并于2012年获得诺贝尔物理学奖。在博士后Moonjoo Lee和博士生Konstantin Friebe领导的研究中，研究人员将一个电离的钙原子放置在两个中空的镜子之间，通过镜子可以引导可见光。

两个球面镜之间的离子作为光粒子的量子传感器，图片：Klemens Schüppert

离子对光只有微弱的影响，离子的量子测量使我们能够对电离室中光粒子的数量做出统计预测。

物理学家们对测量结果的解释得到了理论物理系因斯布鲁克量子验光师赫尔穆特·里施(Helmut Ritsch)领导的研究小组支持。诺瑟普总结道：人们可以在光粒子量子传感器的背景下说话。自2017年以来，诺瑟普一直在因斯布鲁克大学(University of Innsbruck)担任英格堡•霍克梅尔(Ingeborg Hochmair)教授。新方法的一个应用是通过反馈回路将测量结果反馈到系统中，从而建立所需的状态，从而生成特殊的定制光场。

其新研究成果发表在《物理评论快报》上，研究人员将自己局限于经典状态。在未来，这种方法也可以用来测量光的量子态。这项研究得到了奥地利科学基金FWF和欧盟等组织的财政支持。将单个捕获离子分散耦合到光学腔中，以非破坏性的方式提取腔光子数分布信息。用拉姆齐光谱法测量了离子所经历的光子数依赖的交流斯塔克位移。首先利用这些测量值来获得离子与腔体的相互作用强度。接下来重建了相干态和混合热相干统计态的空腔光子数分布，发现与校准态的重叠超过99%。

来源：tianwenwuli 天文物理

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