新型量子传感器打开一扇通向无形宇宙的窗户

英国合作的结果标志着构建大规模量子传感器的重大进展。帝国理工学院研究人员制造的原型量子传感器首次表明,未来量子探测器背后的核心思想可以在现实的实验条件下运行。该研究表明,比较两个长基线原子干涉仪,使用 [...]

来源:SciTech日报

英国合作的结果标志着构建大规模量子传感器的重大进展。

帝国研究人员制造的原型量子传感器首次表明,未来量子探测器背后的核心思想可以在现实的实验条件下运行。

该研究表明,比较两个长基线原子干涉仪(使用激光以极高的精度测量原子行为的仪器)可以有效消除实验噪声。

这样,即使每个单独的测量都被噪声淹没,也可以恢复信号。这一进展可以支持未来寻找来自早期宇宙的引力波和不寻常形式的暗物质的迹象。

这项工作是原子干涉仪天文台和网络 (AION) 合作的一部分。在帝国理工学院的领导下,AION 包括来自英国各地机构的研究人员,他们正在开发下一代量子传感技术。

这项研究发表于2026年6月17日的《自然》杂志上。

消除量子测量中的噪声

了解宇宙的内容并寻找引力波的新来源仍然是现代物理学中最大的问题之一。

这两个目标都要求科学家检测可能被背景噪音隐藏的极其微弱的信号。将这些信号与噪声分开的可靠方法对于探测当前实验无法到达的宇宙区域至关重要。

长基线原子干涉仪正在成为这项任务最有前途的技术之一。他们使用激光分裂原子云,然后重新组合它们,从而能够以极高的精度测量原子运动的微小变化。

该方法依赖于比较放置在不同位置并使用同一激光测量的两个原子云的行为。它们之间的任何差异都可能揭示隐藏的信号,例如暗物质场的存在。

测试方法

迈向下一代探测器

DOI: 10.1038/s41586-026-10617-1