Une équipe de recherche a réussi à mettre en œuvre un capteur quantique distribué capable de mesurer plusieurs quantités physiques réparties dans l’espace avec une haute précision au-delà de la limite quantique standard avec peu de ressources. Leurs découvertes sont publiées dans la revue Nature Communications .
Partager l'heure exacte entre des emplacements distants devient de plus en plus important dans tous les domaines de notre vie, y compris la finance, les télécommunications, la sécurité et d'autres domaines qui nécessitent une exactitude et une précision améliorées dans l'envoi et la réception de données.
Les phénomènes quantiques tels que la superposition et l’intrication peuvent être utilisés pour mesurer plus précisément l’heure de différentes horloges dans deux espaces distants. De même, si vous avez deux grandeurs physiques, une à Séoul et une à Busan, vous pouvez partager l'état d'intrication à Séoul et Busan, puis mesurer les deux grandeurs physiques simultanément avec une plus grande précision que si vous mesuriez séparément les grandeurs physiques à Séoul et Busan. .
On s'attend à ce que les capteurs quantiques permettent des mesures ultra-précises qui ne sont pas possibles avec les capteurs classiques, et les « capteurs quantiques distribués » sont des systèmes capables de mesurer plusieurs paramètres distribués sur une vaste zone avec une plus grande précision que les capteurs conventionnels.
Une équipe de recherche de l'Institut coréen des sciences et technologies (KIST) a démontré expérimentalement que les systèmes de détection quantique distribués peuvent être utilisés pour mesurer des phénomènes avec la plus haute précision possible avec la mécanique quantique dans des situations où les objets à mesurer sont répartis sur une vaste zone. /P>
L'équipe a généré expérimentalement un état d'intrication maximal superposé qui existe simultanément dans quatre espaces éloignés de l'état de Bell, un état d'intrication quantique, et l'a appliqué pour atteindre la limite de Heisenberg, la limite de la précision mécanique quantique.
« Nous sommes impatients de nous développer dans des technologies pratiques telles que la synchronisation temporelle mondiale et la détection ultramicroscopique du cancer en étant pionniers dans la technologie source de base pour la détection quantique distribuée, qui permet des mesures au-delà de la limite quantique standard avec peu de ressources », a déclaré le Dr Hyang-Tag. Lim du KIST, qui a dirigé l'étude.
Le Dr Hyang-Tag Lim et son équipe du Centre d'information quantique ont travaillé sur cette recherche en collaboration avec des instituts de recherche nationaux et internationaux de premier plan tels que l'Université de Chung-Ang, le Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS), l'Agence pour Développement de la défense (ADD) et Laboratoire national d'Oak Ridge (ORNL).
Plus d'informations : Dong-Hyun Kim et al, Détection quantique distribuée de phases multiples avec moins de photons, Nature Communications (2024). DOI :10.1038/s41467-023-44204-z
Informations sur le journal : Communications naturelles
Fourni par le Conseil national de recherches scientifiques et technologiques
