光子量子传感器非破坏性地测量光粒子

发布时间：2020-04-23 12:55:43 【来源：】

光电探测器将光转换为电信号，从而导致光丢失。研究人员现在已经建立了一种量子传感器，该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Tracy Northup目前正在因斯布鲁克大学研究量子互联网的发展。美国公民建立接口，通过该接口可以将量子信息从物质传递到光，反之亦然。通过这样的接口，可以预期，全世界的量子计算机将来将能够通过光纤线路相互通信。在他们的研究中，诺斯普普(Northup)和她的实验物理系的团队现在展示了一种可以无损测量可见光的方法。这项发展是Serge Haroche的工作，他在1990年代借助中性原子表征了微波场的量子性质，并于2012年获得了诺贝尔物理学奖。

在由博士后Moonjoo Lee和博士生Konstantin Friebe领导的工作中，研究人员在两个空心镜之间放置了一个电离的钙原子，通过该空心镜引导可见激光。“离子对光的影响很小”，特雷西·诺斯普(Tracy Northup)解释说。“离子的量子测量使我们能够对腔室内轻粒子的数量进行统计预测。”由物理学家理论物理系的因斯布鲁克量子配镜师赫尔穆特·里奇(Helmut Ritsch)领导的研究小组支持了物理学家对测量结果的解释。自2017年以来一直担任因斯布鲁克大学Ingeborg Hochmair教授的Northup总结说：“在这种情况下，人们可以说出一种用于光粒子的量子传感器。”

在当前的《物理评论快报》中，研究人员将自己局限于古典状态。将来，这种方法也可以用于测量光的量子态。这项工作得到了奥地利科学基金会FWF和欧洲联盟等的财政支持。

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