量子光学和量子信息研究所提出高精度量子传感器新方法

据外媒报道，由奥地利科学院量子光学和量子信息研究所(Institute of Quantum Optics and Quantum Information at the Austrian Academy of Sciences)、因斯布鲁克大学(University of Innsbruck)和理论物理系(Department of Theoretical Physics)研究员Oriol Romero-Isart，以及由苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的Romain Quidant领导的团队提出全新概念，用于高精度量子传感器。

研究人员提出，通过利用系统的快速不稳定动力学，捕获在微观光学谐振器中的纳米粒子的运动波动可以显著降低到零点运动以下。

机械量子挤压降低了零点运动以下运动波动的不确定性。这一点，过去已经通过量子状态下微机械谐振器进行了实验证明。目前，研究人员提出新方法，特别是定制悬浮机械系统。

因斯布鲁克Oriol Romero-Isart团队的Katja Kustura表示：“试验证明，设计合理的光腔可以用来快速和强烈地挤压悬浮纳米粒子的运动。”在光学谐振器中，光在镜子之间反射，并与悬浮的纳米粒子相互作用。这种相互作用会导致动态不稳定。

Kustura还表示：“当前研究中，通过适当控制这些不稳定性，我们展示了光腔内机械振荡器的不稳定动力学是如何引起机械挤压的。”

此次研究扩展了光腔作为机械量子挤压器的新用途，并提出了超越量子基态冷却的悬浮光力学可行的新途径。因此，微谐振器可为量子传感器的设计提供了一个有趣的新平台，例如，可用于卫星任务、自动驾驶汽车和地震学。