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El avance conduce a la detección de fotones en el límite cuántico definitivo

La detección cuántica está lista para revolucionar los sensores actuales, aumentando drásticamente el rendimiento que pueden lograr. Mediciones más precisas, rápidas y confiables de cantidades físicas pueden tener un efecto transformador en todas las áreas de la ciencia y la tecnología, incluida nuestra vida diaria. Sin embargo, la mayoría de estos patrones se basan en estados especiales de luz o materia enredados o comprimidos que son difíciles de detectar. Aprovechar toda la potencia de los sensores limitados cuánticos e implementarlos en escenarios del mundo real es una tarea particularmente desafiante.

Un equipo de físicos de Universidades de Brístol, Bañeray Warwick han encontrado una manera de operar sensores fotónicos fabricables en masa en el límite cuántico. Demostraron que es posible realizar mediciones de alta precisión de propiedades físicas críticas sin necesidad de sofisticados estados cuánticos de luz y esquemas de detección.

El uso de resonadores de anillo es la clave de este revolucionario descubrimiento. Los resonadores de anillo son pequeñas estructuras de pista de carreras que guían la luz en un bucle y maximizan su interacción con la muestra en estudio. Es importante tener en cuenta que los resonadores de anillo se pueden producir en masa de la misma manera que los chips de computadoras y teléfonos celulares.

Alex Belsley, doctorado de Quantum Engineering Technology Laboratories (QET Labs). estudiante y autor principal del libro, dijo: “Nos estamos acercando a todos los sensores fotónicos integrados que operan en los límites de detección impuestos por Mecánica cuántica.”

«El uso de esta tecnología para detectar cambios en la absorción o el índice de refracción puede identificar y caracterizar una amplia gama de materiales y muestras bioquímicas, con aplicaciones de monitoreo tópico. gases de efecto invernadero a detección de cáncer.”

Profesor asociado Jonathan Matthews, codirector de QETLabs y coautor del trabajo, declarado: “Estamos entusiasmados con las oportunidades que abre este resultado: ahora sabemos cómo utilizar los procesos de fabricación en masa para diseñar sensores fotónicos a escala de chip que funcionan en el límite cuántico. »

Referencia de la revista:

  1. Alexander Belsley et al. Ventaja de estados coherentes en resonadores de anillo sobre cualquier estrategia de estimación de absorción de un solo paso por sonda cuántica. YO: 10.1103/PhysRevLett.128.230501
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