Novo esquema de detecção quântica pode levar a técnicas nanoscópicas aprimoradas de alta precisão
Crédito:Cartas de revisão física (2024). DOI:10.1103/PhysRevLett.132.180802 Pesquisadores da Universidade de Portsmouth revelaram um esquema de detecção quântica que atinge o auge da sensibilidade quântica na medição do deslocamento transversal entre dois fótons interferentes.
Esta nova técnica tem o potencial de aprimorar técnicas de imagem de superresolução que já empregam fontes de fóton único como sondas para a localização e rastreamento de amostras biológicas, como a microscopia de localização de molécula única com pontos quânticos.
Tradicionalmente, a obtenção de precisão ultra-alta em técnicas nanoscópicas tem sido limitada pelas limitações dos métodos de imagem padrão, como o limite de difração de câmeras e objetivas de grande ampliação. No entanto, este novo esquema de detecção quântica contorna estes obstáculos, abrindo caminho para níveis de precisão sem precedentes.
No centro desta inovação está uma técnica interferométrica que não só alcança uma precisão espacial incomparável, mas também mantém a sua eficácia independentemente da sobreposição entre pacotes de ondas fotónicas deslocados. A precisão desta técnica é apenas marginalmente reduzida quando se lida com fótons que diferem em graus de liberdade não espaciais, marcando um avanço significativo na sensibilidade espacial aprimorada por quantum.
O co-autor do estudo, Professor Vincenzo Tamma, Diretor do Centro de Ciência e Tecnologia Quântica, disse:"Esses resultados lançam uma nova luz sobre o poder metrológico da interferência espacial de dois fótons e podem abrir caminho para novas técnicas de detecção de alta precisão."
"Outras aplicações potenciais para a pesquisa podem ser encontradas no desenvolvimento de técnicas de detecção quântica para refratometria de alta precisão e localização de corpos astrofísicos, bem como esquemas de detecção multiparâmetros de alta precisão, incluindo métodos de localização quântica 3D."
O estudo foi publicado em Physical Review Letters .
