新的量子传感方法有望改善温室气体检测

已经提出了一种以更高精度检测和表征分子的创新新技术，为环境监测、医学诊断和工业过程的重大进步铺平了道路。

由布里斯托大学物理学家提出的新量子传感方法建立在2005年诺贝尔物理学奖获得者John Hall和Theodor Hänsch的工作基础上，他们开发了一种频率梳技术来精确测量光学频率。频率梳被部署在科学和工业的许多领域，以根据光的独特吸收方式来表征物质。

然而，光学梳状光谱的精度受到所有激光器和其他经典光源中存在的基本噪声水平的限制。一种称为“挤压光”的具有降低噪声的量子态可以克服这一限制，并已被用于提高引力波探测器的灵敏度。

在发表在《物理评论快报》上的一篇论文中，挤压光被证明可以在用于探测吸收分子的广泛梳状频率上显着抑制噪声。

作者Alex Belsley，量子工程博士生，说：“这项工作提出了一种原位高精度监测气体物种的新方法。量子在传感方面的优势今天可以实现，我对量子增强传感器将在未来几年对我们的社会产生变革性影响感到兴奋。

这种新方法有可能使检测限提高十倍以上。除了允许在超低浓度下表征不同类型的气体外，它还可以通过高灵敏度确定温度和压力等重要特性。

量子工程技术实验室联合主任、亚历克斯·贝尔斯利博士生导师乔纳森·马修斯教授说：“更好的传感器对我们的未来很重要。医疗保健、制造、环境监测和新科学本身都受益于我们测量物理特性的进步。Alex的工作展示了挤压光如何改善频率梳光谱 - 下一步是在实验室中进一步探索。