Naturalne drgania w czujnikach

Fot. Pixabay CC0

Badacze pod przewodnictwem zespołu z Uniwersytetu w Bristolu odkryli nowy sposób, który można wykorzystać do budowy czujników kwantowych o bardzo wysokiej precyzji.

Na czym polega to zjawisko? Światło emitowane jest przez atomy w postaci fotonów. Dzięki tej korpuskularnej naturze dochodzi do fluktuacji, ponieważ dwa fotony nigdy nie są emitowane w tym samym czasie. Właściwość ta ma szczególne znaczenie dla przyszłych technologii kwantowych, gdzie kluczowe są właśnie tego typu, niskie fluktuacje.

Doprowadziło to do wzrostu zainteresowania systemami inżynieryjnymi, które działałyby w ten sam sposób, ale które jednocześnie byłyby łatwiejsze do kontrolowania. Takie sztuczne atomy wykonuje się zazwyczaj ze stałych materiałów i są one znacznie większe niż ich pierowzory, co sprawia, że fluktuacje są nieuniknione.

Zespół z Bristolu ustalił jednak, że nie zawsze muszą one być szkodliwe. Dr Dara McCutcheon, główny badacz i wykładowca inżynierii kwantowej na tej uczelni, powiedziała: „Zwykle myśli się o wibracjach obecnych w tych stosunkowo dużych sztucznych atomach jako szkodliwych dla emitowanego przez nie światła. Jednak dzieje się tak dlatego, że w niskich temperaturach środowisko wibracyjne działa, aby schłodzić system - w pewnym sensie zamrażając poziomy energii, a tym samym tłumiąc fluktuacje emitowanych fotonów".

Rzuca to nowe światło na te sztuczne atomy i otwiera drzwi do nowych zastosowań, począwszy od magnetometrii wykorzystywanej do pomiaru sygnałów elektrycznych w mózgu aż do badania procesów kosmicznych w galaktykach.

(KB)