图片来源：Physical Review Letters （2024）。DOI： 10.1103/PhysRevLett.132.180802

朴茨茅斯大学的研究人员公布了一种量子传感方案，该方案在测量两个干涉光子之间的横向位移方面达到了量子灵敏度的顶峰。

这项新技术有可能增强已经使用单光子源作为探针的超分辨率成像技术，用于生物样品的定位和跟踪，例如带有量子点的单分子定位显微镜。

传统上，纳米技术的超高精度一直受到标准成像方法的局限性的限制，例如相机的衍射极限和高放大倍率的物镜。然而，这种新的量子传感方案绕过了这些障碍，为前所未有的精度水平铺平了道路。

这项创新的核心是一种干涉技术，它不仅可以实现无与伦比的空间精度，而且无论位移的光子波包之间是否有重叠，都能保持其有效性。当处理非空间自由度不同的光子时，这种技术的精度只会略有降低，这标志着量子增强空间灵敏度的显着进步。

该研究的共同作者、量子科学与技术中心主任Vincenzo Tamma教授说：“这些结果为双光子空间干涉的计量能力提供了新的视角，并为新的高精度传感技术铺平了道路。

“该研究的其他潜在应用可以在开发用于高精度折光率和天体物理物体定位的量子传感技术以及高精度多参数传感方案（包括3D量子定位方法）中找到。

该研究发表在《物理评论快报》上。

更多信息：Danilo Triggiani 等人，通过双光子干涉采样测量对两个光子之间的横向位移进行终极量子精度估计，物理评论快报 （2024）。DOI： 10.1103/PhysRevLett.132.180802

期刊信息： Physical Review Letters