الضغط الكمومي للجزيئات يحسن دقة المستشعرات ثلاث مرات ⚡ экспресс
باستخدام التفاعل ثنائي القطب بين جزيئات CaF داخل مصفوفة من الملاقط الضوئية، حصل الباحثون لأول مرة على حالات الانضغاط اللفي — نوع خاص من التشابك الكمي يزيد من دقة القياسات. بلغ الكسب المترولوجي ما يصل إلى 3 ديسيبل (أي مضاعفة الحساسية تقريبًا). وباستخدام هندسة فلوكيه (التحكم في المعلمات عبر التنميط الدوري) تمكنوا من توسيع الارتباطات دون إفساد الانضغاط، كما أن نقلها إلى حالات طويلة العمر حافظ على التضخيم لمدة 100 ميلي ثانية. الأمر أشبه بضبط عدد من البندولات الإيقاعية بحيث تبدأ في التكات بشكل متزامن، مما يكبت الضوضاء العشوائية — والآن أصبح هذا النهج متاحًا للأنظمة الجزيئية.
أي جهاز قياس يفسده الضوضاء الكمومية - الاهتزاز العشوائي للجسيمات الأولية. لتهدئته، طبق الفيزيائيون على جزيئات فلوريد الكالسيوم حيلة تشبه ضغط البالون: تضغط في مكان واحد فينتفخ في آخر. هنا نفس الفكرة: يتم تحويل عدم اليقين الكمومي إلى معلمة غير مهمة للقياس، ويصبح المقدار المطلوب أكثر دقة بثلاث مرات.
تم احتجاز الجزيئات في مصائد ضوء الليزر، وجعلها تدور بشكل متزامن مثل دوامات صغيرة. باستخدام نبضات الليزر والتحكم الذكي بالضوء، بنى العلماء تشابكها - ذلك الذي وصفه أينشتاين بأنه "مخيف". وتم تسجيل الحالة المضغوطة على الدوران الداخلي للجزيء، حيث بقيت لمدة 100 مللي ثانية. هذا يشبه وضع "سر" كمومي في خزنة. الآن يمكن لهذه المستشعرات الجزيئية البحث عن المادة المظلمة، واختبار قوانين ما وراء الفيزياء المعروفة، والتقاط الموجات الثقالية.
🎯 حتى الآن، كان الضغط الكمومي يتحقق فقط على الذرات المفردة أو الأيونات؛ أما الجزيئات - وهي أجسام أكثر تعقيداً - فقد استُخدمت لأول مرة.