从原子钟到环境传感器,许多技术依赖于被称为光频梳的光源。这些设备产生等间距谱线的光谱,类似于梳子的齿,可用于光谱测量。对于典型光频梳而言,这些测量的速度和精度受噪声限制,该噪声由光固有的量子涨落引起。如今,密歇根大学的张哲深及其同事展示了如何利用纠缠来抑制这种噪声,以实现更快、更精确的测量">从原子钟到环境传感器,许多技术依赖于被称为光频梳的光源。这些设备产生等间距谱线的光谱,类似于梳子的齿,可用于光谱测量。对于典型光频梳而言,这些测量的速度和精度受噪声限制,该噪声由光固有的量子涨落引起。如今,密歇根大学的张哲深及其同事展示了如何利用纠缠来抑制这种噪声,以实现更快、更精确的测量">
从原子钟到环境传感器,许多技术依赖于被称为光频梳的光源。这些设备产生等间距谱线的光谱,类似于梳子的齿,可用于光谱测量。对于典型光频梳而言,这些测量的速度和精度受噪声限制,该噪声由光固有的量子涨落引起。如今,密歇根大学的张哲深及其同事展示了如何利用纠缠来抑制这种噪声,以实现更快、更精确的测量。
研究人员将普通光频梳的光与经过特殊设计的光频梳的光相结合,在特殊设计的光频梳中有许多对频率线是纠缠的。然后,他们将产生的明亮、纠缠光穿过气体样本,光在其中获取气体的吸收特征。最后,他们将离开样本的光与参考光频梳的光进行比较,以测量气体的吸收光谱。此测量过程利用了纠缠频率线之间的相关性,使量子噪声部分抵消。
为验证该技术的有效性,张哲深及其同事重复实验,但起始使用两个普通光频梳。他们发现基于纠缠的方法使信噪比提高了80%,并将测量吸收光谱所需时间缩短了40%。他们表示,该技术可用于计量学和计时,并且非常适合动态化学和生物传感,这些领域通常需要在强功率限制下进行快速、精确的测量。


