Een natuurkundige van de Universiteit van Oklahoma, Alberto M. Marino, ontwikkelt kwantumversterkte sensoren die hun weg kunnen vinden naar toepassingen variërend van biomedische tot chemische detectie.

In een nieuwe studie, Het Marino-team, in samenwerking met het Oak Ridge National Laboratory van het Amerikaanse ministerie van Energie, demonstreert het vermogen van kwantumtoestanden van licht om de gevoeligheden van ultramoderne plasmonische sensoren te verbeteren. Het team presenteert de eerste implementatie van een sensor met gevoeligheden die als state-of-the-art worden beschouwd en laat zien hoe quantum-enhanced sensing zijn weg kan vinden naar real-life toepassingen.

"Kwantumbronnen kunnen de gevoeligheid van een apparaat verhogen tot voorbij de klassieke ruislimiet en, als resultaat, een revolutie teweegbrengen op het gebied van metrologie door de ontwikkeling van kwantumverbeterde sensoren, " zei Marino, een professor in de Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, OU Hogeschool voor Kunsten en Wetenschappen. "Vooral, plasmonische sensoren bieden een unieke kans om real-life apparaten te verbeteren."

Plasmonische sensoren worden momenteel in een aantal toepassingen gebruikt, zoals biosensing, atmosferische bewaking, ultrasone diagnostiek en chemische detectie. Deze sensoren kunnen met licht worden gesondeerd en er is aangetoond dat ze werken op de limiet voor schotgeluid. Dus, wanneer gekoppeld aan kwantumtoestanden van licht die verminderde ruiseigenschappen vertonen, de geluidsvloer kan worden teruggebracht tot onder de klassieke schotgeluidsgrens. Dit maakt het mogelijk om een ​​kwantumgebaseerde verbetering van de gevoeligheid te verkrijgen.

Een studie over dit project, "Kwantum-verbeterde plasmonische waarneming, " is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift optiek .