Un gruppo di ricerca è riuscito a implementare un sensore quantistico distribuito in grado di misurare più quantità fisiche distribuite spazialmente con elevata precisione oltre il limite quantistico standard con poche risorse. I loro risultati sono pubblicati sulla rivista Nature Communications .
Condividere l'ora esatta tra luoghi distanti sta diventando sempre più importante in tutti gli ambiti della nostra vita, inclusi finanza, telecomunicazioni, sicurezza e altri campi che richiedono maggiore accuratezza e precisione nell'invio e nella ricezione dei dati.
Fenomeni quantistici come la sovrapposizione e l'entanglement possono essere utilizzati per misurare con maggiore precisione il tempo di orologi diversi in due spazi distanti. Allo stesso modo, se si hanno due quantità fisiche, una a Seul e una a Busan, è possibile condividere lo stato di entanglement a Seul e a Busan e quindi misurare le due quantità fisiche simultaneamente con maggiore precisione rispetto a quando si misurano le quantità fisiche a Seul e a Busan separatamente. .
Ci si aspetta che i sensori quantistici consentano misurazioni ultra precise che non sono possibili con i sensori classici, e i "sensori quantistici distribuiti" sono sistemi in grado di misurare più parametri distribuiti su una vasta area con una precisione maggiore rispetto ai sensori convenzionali.
Un gruppo di ricerca del Korea Institute of Science and Technology (KIST) ha dimostrato sperimentalmente che i sistemi di rilevamento quantistico distribuiti possono essere utilizzati per misurare fenomeni con la massima precisione ottenibile con la meccanica quantistica in situazioni in cui gli oggetti da misurare sono distribuiti su una vasta area. /P>
Il team ha generato sperimentalmente uno stato di entanglement massimo sovrapposto che esiste simultaneamente in quattro spazi distanti dallo stato di Bell, uno stato di entanglement quantistico, e lo ha applicato per raggiungere il limite di Heisenberg, il limite della precisione quantomeccanica.
"Non vediamo l'ora di espanderci in tecnologie pratiche come la sincronizzazione temporale globale e il rilevamento ultramicroscopico del cancro, aprendo la strada alla tecnologia della sorgente principale per il rilevamento quantistico distribuito, che consente misurazioni oltre il limite quantistico standard con poche risorse", ha affermato il Dr. Hyang-Tag. Lim del KIST, che ha condotto lo studio.
Il Dr. Hyang-Tag Lim e il suo team presso il Center for Quantum Information hanno lavorato a questa ricerca in collaborazione con importanti istituti di ricerca nazionali e internazionali come l'Università di Chung-Ang, il Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS), l'Agenzia per Sviluppo della difesa (ADD) e Oak Ridge National Laboratory (ORNL).
Ulteriori informazioni: Dong-Hyun Kim et al, Rilevamento quantistico distribuito di più fasi con meno fotoni, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-023-44204-z
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