- 原子流量控制 —— 研究人員開發出新型技術，使量子傳感器更加精確
- 來源：作者：馬雷克・霍希爾德（Mareike Hochschild），達姆施塔特工業大學 發表于 2025/2/18
高階布拉格衍射的實驗裝置和能帶結構。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學分析等領域。達姆施塔特工業大學的研究人員如今開發并測試了一種技術，該技術能讓量子傳感器的精度進一步提升。
這項技術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。這項技術需要為原子優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，使測量結果更加精確。該研究成果發表在《物理評論研究》雜志上。
這項技術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大學開發的這項技術，這種不良的副作用能夠得到緩解。由于 “二向色鏡脈沖” 可以無縫集成到現有系統中，這使得該技術在快速應用方面具有特殊優勢。
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出更先進的設備。
更多信息：D. 法伊弗（D. Pfeiffer）等人，《用于優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》
由達姆施塔特工業大學提供
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