Yeni Kuantum Algılama Şeması Geliştirilmiş Yüksek Hassasiyetli Nanoskopik Tekniklere Yol Açabilir

Portsmouth Üniversitesi'nden araştırmacılar, iki girişim fotonu arasındaki enine yer değiştirmenin ölçülmesinde kuantum hassasiyetinin zirvesine ulaşan bir kuantum algılama şemasını açıkladılar.

Yazar Burcu Kara
kuantum

Bu yeni teknik, kuantum noktaları ile tek moleküllü lokalizasyon mikroskopisi gibi biyolojik örneklerin lokalizasyonu ve takibi için prob olarak tek foton kaynaklarını kullanan süper çözünürlüklü görüntüleme tekniklerini geliştirme potansiyeline sahiptir.

Geleneksel olarak, nanoskopik tekniklerde ultra yüksek hassasiyet elde etmek, kameraların kırınım sınırı ve yüksek büyütmeli objektifler gibi standart görüntüleme yöntemlerinin sınırlamaları ile kısıtlanmıştır. Ancak bu yeni kuantum algılama şeması, bu engelleri aşarak benzeri görülmemiş hassasiyet seviyelerinin önünü açıyor.

Bu yeniliğin merkezinde, yalnızca benzersiz bir uzaysal hassasiyet elde etmekle kalmayan, aynı zamanda yer değiştiren fotonik dalga paketleri arasındaki örtüşmeden bağımsız olarak etkinliğini koruyan interferometrik bir teknik yatmaktadır. Bu tekniğin hassasiyeti, uzamsal olmayan serbestlik derecelerinde farklılık gösteren fotonlarla uğraşırken sadece marjinal olarak azalır ve kuantumla geliştirilmiş uzamsal hassasiyette önemli bir ilerlemeye işaret eder.

Çalışmanın yazarlarından Kuantum Bilim ve Teknoloji Merkezi Direktörü Profesör Vincenzo Tamma, "Bu sonuçlar iki fotonlu uzaysal girişimin metrolojik gücüne yeni bir ışık tutuyor ve yeni yüksek hassasiyetli algılama tekniklerinin önünü açabilir" dedi.

"Araştırma için diğer potansiyel uygulamalar, yüksek hassasiyetli refraktometri ve astrofiziksel cisimlerin lokalizasyonu için kuantum algılama tekniklerinin yanı sıra 3D kuantum lokalizasyon yöntemleri de dahil olmak üzere yüksek hassasiyetli çok parametreli algılama şemalarının geliştirilmesinde bulunabilir."