由布里斯托大學(xué)（University of Bristol）領(lǐng)導(dǎo)的一組科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新方法，可用于構(gòu)建超高精度量子傳感器。

當(dāng)單個原子發(fā)射光，它們在稱為光子離散分組這樣做。

測量此光時，這種離散或“顆�！毙再|(zhì)導(dǎo)致其亮度波動特別低，因為永遠不會同時發(fā)射兩個或多個光子。

這種特性在開發(fā)以低波動為關(guān)鍵的未來量子技術(shù)時特別有用，并且引起了人們對工程系統(tǒng)的興趣激增，工程系統(tǒng)在發(fā)光時像原子一樣工作，但是其性質(zhì)更易于定制。

眾所周知，這些“人造原子”通常是由固體材料制成，實際上是更大的物體，在其中不可避免地存在振動，通常被認為是有害的。

然而，由布里斯托大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個合作小組現(xiàn)已確定，與自然原子系統(tǒng)相比，人造原子中這些自然發(fā)生的振動可以令人驚訝地導(dǎo)致亮度波動的抑制作用更大。

作者，包括謝菲爾德大學(xué)和曼徹斯特大學(xué)的學(xué)者，都表明，這些低波動可用于構(gòu)建本質(zhì)上比沒有振動的量子傳感器更精確的量子傳感器。

他們的發(fā)現(xiàn)今天發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

布里斯托大學(xué)物理學(xué)院的首席研究員，量子工程學(xué)講師達拉·麥卡奇頓博士說：“這項研究的意義是深遠的。

“通常人們總是認為存在于這些相對較大的人造原子中的振動對它們發(fā)出的光是有害的，因為通常振動會攪動能級，因此產(chǎn)生的波動會被壓印到所發(fā)出的光子上。

“不過，這里發(fā)生的是，在低溫下，振動環(huán)境起到了冷卻系統(tǒng)的作用-從某種意義上說凍結(jié)了能級，進而抑制了所發(fā)射光子的波動。”

這項工作為這些人造原子開辟了一個新的視野，在這種視野中，它們的固態(tài)特性實際上可以很好地利用，以產(chǎn)生使用自然原子系統(tǒng)無法產(chǎn)生的光。

它還為使用人造原子進行量子增強感測的一系列新應(yīng)用打開了大門，從可以用于測量大腦中信號的小規(guī)模磁力測量一直到顯示宇宙過程的全尺寸引力波檢測在星系的中心。