Araştırmacılar, hassas algılama teknolojilerinde çığır açabilecek hibrit bir kuantum sistem geliştirdi. Kopenhag Üniversitesi Niels Bohr Enstitüsü’nden bir ekibin geliştirdiği bu sistem, biyomedikal uygulamalardan kütleçekim dalgası tespitine kadar birçok alanda ölçüm doğruluğunu artırma potansiyeli taşıyor.
KUANTUM SINIRININ ÖTESİ
Optik algılama sistemleri, günlük hayatta yaygın olarak kullanılsa da kuantum fiziği, bu sistemlerin hassasiyetinde doğal sınırlara işaret ediyor. Bu sınırlardan biri, ölçüm sırasında ortaya çıkan kaçınılmaz ‘kuantum gürültüsü’. Geliştirilen yeni sistem, frekansa bağlı sıkıştırma yöntemleri ve geniş ölçekli dolanıklık sayesinde bu gürültüyü bastırabiliyor.
Araştırma ekibi, sıkıştırılmış ışık ve atomik spin topluluklarını birleştirerek standart kuantum hassasiyet sınırının ötesine geçen geniş bantlı algılama sağlamayı başardı. Elde edilen sistem, sadece masaüstü boyutlarda çalışarak kilometrelerce uzunluktaki rezonatörlerle eş değer performans sergiliyor.
GÜRÜLTÜYÜ TERSİNE ÇEVİRMEK
Yeni yöntem, sensörün geri tepme ve ölçüm gürültüsünü eş zamanlı olarak bastırıyor. Kritik rol oynayan atomik spin topluluğu, kuantum gürültüsünün işaretini pozitiften negatife çevirebilme özelliği sayesinde sinyallerle birleştiğinde net bir ölçüm sunuyor.
UYGULAMA ALANLARI GENİŞ
Araştırmacılar, sistemin hem yerçekimi dalgalarını hem de insan vücudundaki en ufak manyetik değişiklikleri algılayabilecek kadar hassas olduğunu belirtiyor. Bu sistem, MRG (manyetik rezonans görüntüleme) çözünürlüğünü artırabilir, nörolojik bozuklukların erken teşhisine katkı sunabilir ve çevresel biyosensörlerde kullanılabilir.
EVRENİN DERİN SESİ
Profesör Eugene Polzik, yeni hibrit ağın kütle çekim dalgası dedektörlerinin hassasiyetini ciddi oranda artırabileceğini belirtiyor. Bu sayede, kara delik birleşmeleri gibi evrenin en şiddetli olayları daha net şekilde algılanabilecek.
LIGO ve VIRGO gibi mevcut sistemlerde, frekans bağımlı sıkıştırma için yüzlerce metrelik rezonatörler gerekirken, bu yeni sistem aynı etkiyi kompakt bir düzende sunarak devrimsel bir fark yaratıyor.
GELECEĞE AÇILAN KAPI
Yeni sistem yalnızca algılama teknolojilerinde değil, kuantum haberleşme ve hesaplama alanlarında da potansiyel taşıyor. Kuantum tekrarlayıcılarda ve kuantum belleklerde kullanılabilecek bu teknoloji, güvenli uzun mesafe iletişim sistemlerine katkı sunabilir.
Niels Bohr Enstitüsü’ndeki bu yenilik, kuantum teknolojisinin geleceği açısından önemli bir eşik olarak değerlendiriliyor.
