Sensoren van de volgende generatie die worden gebruikt in uiteenlopende gebieden als de exploratie van mineralen en klimaatverandering, krijgen een turboboost dankzij onderzoek van de University of Queensland en de University of Sussex.

Theoretisch fysicus dr. Stuart Szigeti, van UQ's School voor Wiskunde en Natuurkunde, zei dat toekomstige precisiedetectietechnologie gebruik zou maken van ongebruikelijke effecten van de kwantummechanica.

"Ons onderzoek toonde een manier aan om atomen te recyclen en ze opnieuw te gebruiken in een apparaat dat een atoominterferometer wordt genoemd, ' zei dokter Szigeti.

"Deze techniek zal de prestaties van deze apparaten enorm verbeteren, wat leidt tot verbeterde detectietechnologie.

"Een atoominterferometer gebruikt de kwantum 'golfachtige' aard van atomen om zeer nauwkeurige metingen van versnellingen te doen, rotaties, en zwaartekrachtsvelden"

Dr. Szigeti, die werkt binnen een van de vijf knooppunten van het Australian Research Council Centre for Engineered Quantum Systems, zei dat de apparaten toepassingen op land en zee zouden hebben.

"Ze kunnen worden gebruikt bij de exploratie van mineralen, waardoor we gemakkelijker minerale reserves ondergronds kunnen lokaliseren, en in de hydrologie, waardoor we de beweging van water over de planeet kunnen volgen terwijl we de effecten van klimaatverandering volgen, " hij zei.

"Ze zullen ook belangrijk zijn in de navigatie."

Dokter Simon Haine, van de Universiteit van Sussex, zei dat de ontwikkeling van nauwkeurige atoominterferometers werd belemmerd door een effect dat bekend staat als kwantumruis, wat onzekerheid was in een kwantumsysteemsignaal.

"Kwantumruis kan worden bestreden met een eigenschap van de kwantummechanica die bekend staat als 'verstrengeling', " hij zei.

"Proof-of-principle-experimenten hebben onlangs aangetoond hoe verstrengeling binnen atoominterferometers kan worden gegenereerd, en hebben dit gebruikt om de effecten van kwantumruis te verminderen.

"Echter, dit kost geld, zoals in het proces van het creëren van verstrengeling, de meeste atomen worden verspild, die de prestaties van deze apparaten belemmert.

"Ons project heeft een manier gevonden om deze atomen te oogsten en te recyclen om de gevoeligheid van ultranauwkeurige meetapparatuur te verbeteren."