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量子传感器:一把高灵敏度的“尺子”_英亚体育app下载


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英亚体育app下载_人类社会的发展过程在一定程度上是测量技术正在进步的过程。 测量技术的核心是执着于更高的精度。 一般可以用两种方法提高测量精度。

第一,创建和使用分辨率更高的“尺子”。 例如,从初期的手和脚等的长度到现在人们普遍使用的游标卡尺和激光尺子等,人类大幅度提高了空间尺度的测量精度。

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第二种方式是通过多次重复测量来增加测量误差,提高测量精度。 例如,重复n次独立国家的测量,其精度可以超过1次测量。 也就是说,我们经常说的经典力学框架下的测量无限大——散粒噪声是无限大的。

量子传感(图像来自网络)近年来发现,可以利用量子力学的基本属性,如量子相干性、量子纠葛、量子统计资料等特性,构建更高精度的测量。 因此,根据量子力学特性构建高精度地展开物理量的测量称为量子传感。 在量子传感中,电磁场、温度、压力等外界环境需要与电子、光子、声子等系统再次相互作用来改变它们的量子状态,最后通过检测这些变化的量子状态来构建外界环境的高灵敏度测量。 利用目前成熟期的量子态操纵技术,可以进一步提高测量的灵敏度。

因此,这些电子、光子、声子等量子系统是高灵敏度的量子“尺子”——量子传感器。 (图像来自网络)更重要的是,量子纠葛进一步提高了测量灵敏度。 当n个量子“尺子”的量子状态处于一种纠结状态时,外界环境对这n个量子“尺子”进行干性变换,使最终的测量精度超过单一量子“尺子”的1/N。

这个精度突破古典力学的散粒噪声无限大,提高倍数,在量子力学理论范畴内超越的最低精度——海森堡无限大。 作为新的研究领域,量子传感是量子信息技术最重要的组成部分。

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量子传感除了可以突破古典力学无限大的超高测量精度外,还可以抵抗特定噪声的阻碍。 现在,可以利用电子、光子、声子等量子系统,构建对电磁场、温度、压力、惯性等物理量的高精度的量子传感,实验展示了量子超强判别显微镜、量子磁力仪、量子陀螺仪等,材料、生物等的随着技术的成熟期,量子传感在国计民生方面得到广泛应用。:英亚体育app下载。

本文来源:首页-www.headroomgate.com

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