Fysikere udvikler kvanteforstærkede sensorer til virkelige applikationer

Fysiker ved University of Oklahoma, Alberto M. Marino, udvikler kvanteforstærkede sensorer, der kan finde vej til anvendelser lige fra biomedicinsk til kemisk detektion.

I en ny undersøgelse, Marinos hold, i samarbejde med det amerikanske energiministeriums Oak Ridge National Laboratory, demonstrerer evnen af ​​kvantetilstande af lys til at øge følsomheden af ​​state-of-the-art plasmoniske sensorer. Holdet præsenterer den første implementering af en sensor med følsomheder betragtet som state-of-the-art og viser, hvordan kvanteforbedret sansning kan finde vej til virkelige applikationer.

"Kvanteressourcer kan øge en enheds følsomhed ud over den klassiske støjgrænse og, som resultat, revolutionere området for metrologi gennem udvikling af kvanteforstærkede sensorer, sagde Marino, en professor i Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, OU College of Arts and Sciences. "I særdeleshed, plasmoniske sensorer giver en unik mulighed for at forbedre virkelige enheder."

Plasmoniske sensorer bruges i øjeblikket i en række applikationer, såsom biosensing, atmosfærisk overvågning, ultralydsdiagnostik og kemisk detektion. Disse sensorer kan sonderes med lys og har vist sig at fungere ved skudstøjgrænsen. Dermed, når de er i grænseflade med kvantetilstande af lys, der udviser reducerede støjegenskaber, støjgulvet kan reduceres til under den klassiske skudstøjgrænse. Dette gør det muligt at opnå en kvantebaseret forøgelse af følsomheden.

En undersøgelse af dette projekt, "Kvanteforbedret Plasmonisk Sensing, " er blevet offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Optica .