美国能源部橡树岭国家实验室的研究人员在利用量子力学增强传感设备方面​​取得了重大进展，这一新进展可应用于广泛的领域，包括材料表征、改进成像以及生物和医学应用。

量子力学是我们理解具有粒子和波特征的极小物体的方法。它在增强传感设备中的应用旨在实现更精确的测量，而这在其他情况下是无法实现的。量子传感用于各种具有挑战性的环境和应用，包括检测水下管道中的漏油、探测生物样本、增强医疗设备和检测整个宇宙中的暗物质。

ORNL 和俄克拉荷马大学的科学家利用光量子态的独特性质实现了并行量子增强传感。本次实验中使用的光是压缩态，噪声比传统光要小，或者是人眼可见的电磁波长的光。

这些结果为高度并行的空间分辨量子增强传感技术以及复杂的量子传感和量子成像平台打开了大门。这项研究建立在之前利用量子光进行量子增强等离子体传感的研究基础上，该研究揭示了等离子体传感器可以通过量子光得到增强。

该研究成果发表在《A Photonics》杂志上。

作为更好地利用光的量子特性进行传感的实验的一部分，研究人员使用明亮的双光束来探测四传感器象限等离子体阵列 - 这是一种由四个以象限布局排列的独立传感器组成的传感系统。

基于他们之前在等离子体传感方面的研究，他们的研究结果表明，可以独立且同时测量所有四个传感器的折射率局部变化，并具有量子优势。这使得可以同时探测传感器，而不是连续或顺序探测，这是暗物质探测或成像应用等研究所需要的。这项研究使所有四个传感器的灵敏度比相应的经典配置提高了 22% 到 24%。