量子纠缠能使加速度计和暗物质传感器更准确

曾令爱因斯坦不安的“鬼魅远航行动”可能正在变成像当前测量智能手机加速的陀螺仪的行人动作。

量子纠缠显着提高了传感器的精度，这些传感器可用于在没有GPS的情况下进行导航，根据Nature Photonics的一项新研究。

“通过利用纠缠，我们提高了测量灵敏度以及我们进行测量的速度，”密歇根大学电气和计算机工程副教授，该研究的共同通讯作者Zheshen Zhang说。这些实验是在亚利桑那大学完成的，张当时在那里工作。

光机械传感器依赖于两个同步的激光束。其中一个从传感器反射，传感器中的任何移动都会改变光在到达探测器的途中传播的距离。当第二波与第一波重叠时，行进距离的差异就会显现出来。如果传感器静止，则两个波完全对齐。

但是，如果传感器在移动，它们会产生干涉图案，因为它们的波的波峰和波谷在某些地方相互抵消。该模式揭示了传感器中振动的大小和速度。

将传感器加倍可以提高精度，因为膜应该彼此同步振动，但纠缠增加了额外的协调水平。张的团队通过“挤压”激光创造了救场。在量子力学物体中，例如构成光的光子，对粒子的位置和动量的了解程度存在基本限制。因为光子也是波，这转化为波的相位（它处于振荡状态）和振幅（它携带多少能量）。

由于两个纠缠光束中的波动是相互关联的，因此它们的相位测量中的不确定性是相关的。因此，通过一些数学魔法，该团队能够获得比两个纠缠光束精确40%的测量结果，并且可以更快地完成60%。更重要的是，传感器的精度和传输速度预计将与这种传感器的数量降低成正比。

该团队的下一步是使系统小型化。他们已经可以将挤压光源放在一侧仅半厘米的芯片上。他们希望在一两年内拥有带有挤压光源，分束器，波导和惯性传感器的原型芯片。这些芯片将被用于制造激光雷达，毫米波雷达，机器视觉，自动驾驶汽车，无人机和其他智能设备。

（编辑：驾考网）

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