Các cảm biến lượng tử thế hệ mới có thể được chế tạo khi các nhà khoa học vượt qua trở ngại lớn

Các nhà khoa học tại Đại học Sydney đã phát triển một giao thức cảm biến lượng tử mới vượt qua những giới hạn do nguyên lý bất định Heisenberg đặt ra, cho phép đo lường cực kỳ chính xác cả vị trí và động lượng cùng lúc. Bằng cách phân bổ lại hiệu quả sự bất định lượng tử không thể tránh khỏi — đẩy nó vào những khu vực ít quan trọng hơn — họ có thể đo các chi tiết tinh vi với độ nhạy chưa từng có. Phương pháp này sử dụng "trạng thái lưới," các trạng thái lượng tử ban đầu được thiết kế cho tính toán lượng tử sửa lỗi, áp dụng vào chuyển động dao động nhỏ của một ion bị giữ, tương tự như con lắc lượng tử. Đột phá này cho phép đo vượt qua giới hạn lượng tử tiêu chuẩn mà các cảm biến cổ điển có thể đạt được, có tiềm năng cách mạng hóa định vị trong các môi trường không có GPS như tàu ngầm, các vị trí dưới lòng đất hoặc chuyến bay không gian. Ngoài ra, nó còn hứa hẹn nâng cao khả năng hình ảnh sinh học và y học, giám sát vật liệu, phân tích hệ thống hấp dẫn và nghiên cứu vật lý cơ bản. Mặc dù vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm, khung công tác mới này bổ sung cho các công nghệ cảm biến lượng tử hiện có và có thể dẫn đến các cảm biến thế hệ tiếp theo có khả năng phát hiện các tín hiệu cực kỳ tinh vi với độ chính xác cao.