Un grupo de investigadores del Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL) y la Universidad de Oklahoma, ambos en EE.UU., ha utilizado las propiedades únicas de los estados cuánticos de la luz para implementar la detección mejorada cuánticamente en paralelo. Este avance podría emplearse en una amplia gama de áreas, incluida la caracterización de materiales, la mejora de las imágenes y las aplicaciones biológicas y médicas.
La aplicación de la mecánica cuántica en los dispositivos de detección tiene como objetivo lograr mediciones más precisas que no serían accesibles de otra manera. La detección cuántica se utiliza en una variedad de entornos y aplicaciones desafiantes.
Los investigadores han utilizado las propiedades de los estados cuánticos de la luz. El tipo de luz utilizada en este experimento se encuentra en estados comprimidos que tienen menos ruido que la luz clásica, o luz con longitudes de onda electromagnéticas que son visibles para el ojo humano.
Estos resultados abren la puerta a técnicas de detección mejorada cuántica con resolución espacial altamente paralela y plataformas complejas de detección e imágenes cuánticas.
Detección de imágenes mediante las propiedades cuánticas de la luz
Como parte de sus experimentos para aprovechar mejor las propiedades cuánticas de la luz para la detección, los investigadores utilizaron haces de luz gemelos brillantes para sondear un conjunto plasmónico de cuatro sensores en cuadrantes, un sistema de detección que consta de cuatro sensores individuales dispuestos en un diseño de cuadrante.
Sus hallazgos muestran que es posible medir de forma independiente y simultánea los cambios locales en el índice de refracción de los cuatro sensores con una ventaja cuántica. Esto permite sondear los sensores al mismo tiempo en lugar de hacerlo en serie o secuencialmente, lo que es necesario para investigaciones como las aplicaciones de imágenes.
La investigación condujo a una mejora cuántica de la sensibilidad de los cuatro sensores en el rango del 22% al 24% con respecto a la configuración clásica correspondiente.