UNESCO'nun Uluslararası Kuantum Bilimi ve Teknolojisi Yılı, Uygulamalı Fizik Enstitüsü'ndeki TU araştırmacıları için bir başarıyla başlıyor: Physical Review Research, dikroik ayna darbeleri üzerine yaptıkları araştırmanın sonuçlarını yayımladı. Bu darbeler, atomlar için hız seçici trafik kontrolörleri gibi davranarak doğru hızdaki parçacıkları tespit noktasına yönlendirirken, sorun çıkaranları boşluğa bırakır.

Kuantum sensörler, geleneksel sensörlerden çok daha hassas olabilir ve örneğin yer gözlemi, navigasyon, malzeme testi, kimyasal veya biyomedikal analizler için kullanılır. TU Darmstadt araştırmacıları, kuantum sensörlerini daha da hassas hale getiren bir teknik geliştirdi ve test etti.

Bu teknolojinin arkasında ne var? Atomların dalga doğasına dayanan kuantum sensörleri, ivme ve dönme ölçümlerini son derece yüksek hassasiyetle yapmak için kuantum girişimini kullanır. Bu teknoloji, atomlar için optimize edilmiş ışın ayırıcılar ve aynalar gerektirir. Ancak, istenmeyen yollarla yansıyan atomlar, bu tür ölçümleri önemli ölçüde bozabilir.

TU Darmstadt bilim insanları bu sorunu çözmek için özel tasarlanmış ışık darbelerini hız seçici atom aynaları olarak kullanır. Bu darbeler, istenen atomları yansıtırken parazitik atomların geçmesine izin verir. Bu yaklaşım, sinyaldeki gürültüyü azaltarak ölçümlerin çok daha hassas olmasını sağlar. Teknik, en yeni nesil kuantum sensörleri için özellikle önemlidir: Hassasiyeti daha da artırmak için, şu anda aşırı yüksek hızların transferi araştırılmaktadır, bu da diğer yandan ek parazitik atomik yollar ortaya çıkarmaktadır. TU Darmstadt'ta Prof. Birkl ve Prof. Giese’nin araştırma ekipleri tarafından geliştirilen teknikle, bu istenmeyen yan etki azaltılabilir.

“Dikroik ayna darbelerinin” mevcut sistemlere sorunsuzca entegre edilebilmesi, hızlı uygulama için belirli avantajlar sağlar. Bu atılım, dünya çapındaki araştırmacıların hassasiyet ölçüm sınırlarını zorlamasına ve temel kuantum fiziği araştırmaları ile kuantum sensörlerinin pratik uygulamaları için daha gelişmiş cihazlar geliştirmesine olanak tanır.

KAYNAK: https://www.chemeurope.com/en/news/1185582/atomic-traffic-control.html