Ssylka

Может ли квантовый свет удвоить наши возможности в анализе материалов?

Новая квантовая техника, разработанная международной группой учёных, совершила прорыв в области временной спектроскопии, удвоив её чувствительность и открыв двери для обнаружения ранее невидимых сигналов. Этот метод, основанный на применении квантово запутанных пар лазерных импульсов, преодолевает ограничения традиционных методов, что позволяет значительно улучшить анализ материалов.
Может ли квантовый свет удвоить наши возможности в анализе материалов?
Изображение носит иллюстративный характер

Временная спектроскопия, широко используемая для изучения состава материалов, опирается на короткие лазерные импульсы. Однако её эффективность ограничена «дробовым шумом» – помехами, возникающими из-за природы классического лазерного света. Этот шум затрудняет точное измерение слабых сигналов, скрывая важную информацию. Примером важности улучшения этого метода может служить работа Ференца Крауза, лауреата Нобелевской премии 2023 года, который использовал временную спектроскопию для обнаружения ранних признаков заболеваний, таких как рак.

Решение этой проблемы нашлось в применении квантового света. Вместо обычных лазерных импульсов исследователи используют пары квантово запутанных импульсов. В этих парах дробовой шум имеет зеркальную природу, и при вычитании результатов измерений шум аннулируется. В результате, полезные сигналы, которые ранее были маскированы шумом, становятся видимыми.

Этот новый метод позволяет достичь вдвое большей чувствительности по сравнению с классической временной спектроскопией. Кроме того, уровень шума в получаемых результатах снижается вдвое. Эта значительная разница открывает широкие перспективы для различных областей.

Ключевую роль в разработке этой техники сыграли профессор Маттео Клеричи из Университета Глазго и Университета Инсубрии, а также аспиранты Дионисис Адаму и Леннарт Хирш из Университета Глазго, входящего в состав Инженерной школы Джеймса Уатта. Существенный вклад в работу также внесли учёные из Университета Лафборо и Университета Стратклайда.

Потенциал квантовой временной спектроскопии огромен. Она может быть использована для детального анализа состава материалов, для обнаружения следов загрязняющих веществ и взрывчатых веществ, а также для выявления биомаркеров заболеваний в образцах крови. Эти возможности могут революционизировать многие отрасли, от медицины до безопасности.

Научная статья, описывающая это исследование, под названием «Квантовая временная спектроскопия», опубликована в журнале Science Advances. Это исследование демонстрирует значительный шаг вперед в области квантовых технологий и их применения в науке и технике.

В будущем учёные планируют ещё больше повысить чувствительность квантовой спектроскопии. В частности, они планируют адаптировать методы интерферометрии, разработанные для детекторов гравитационных волн. Это открывает путь к ещё более точным и чувствительным методам исследования, что приведёт к новым открытиям.


Новое на сайте

19102Архитектура разобщенности и шесть точек опоры в отчете US Chamber of Connection 2026 года 19101Технологичный всепогодный бинокль Canon 18x50 IS UD с активной стабилизацией для... 19100Почему «наступательный ИИ» легко обходит EDR и какая комбинированная стратегия защиты... 19099Варненское золото и истоки первой цивилизации Европы 19098Тихая пандемия: четыре ключевых тренда в борьбе с устойчивостью к антибиотикам 19097Где можно будет наблюдать «затмение века» и ближайшие полные солнечные затмения? 19096Может ли высыхание озер ускорить раскол африканской тектонической плиты? 19095Возрождение Google Glass и новая эра AI Glasses: стратегия 2026 года и уроки прошлого 19094Телескоп Джеймс Уэбб раскрыл тайны происхождения жизни в туманности улитка 19093Загадка лунной иллюзии и нейробиологические причины искажения восприятия размера 19092Древние фракийцы почитали собачье мясо как ритуальный деликатес 19091О чем расскажет уникальный инструмент из кости слона возрастом 480 000 лет? 19090Спонтанное формирование личности искусственного интеллекта на основе потребностей и... 19089Почему появление миллиона гуманоидных роботов Optimus угрожает нашей способности понимать... 19088Почему наш мозг намеренно скрывает от нас собственный нос?