Des chercheurs révolutionnent la conception des capteurs quantiques pour une sensibilité inégalée

ParisDes scientifiques de l'Université d'État de Caroline du Nord et du MIT ont développé une nouvelle méthode pour créer des capteurs quantiques ultra-sensibles. Cette technique permet d'ajuster les systèmes quantiques afin de détecter des signaux spécifiques. Ainsi, ces capteurs quantiques surpassent largement les capteurs conventionnels en termes d'efficacité.

Les capteurs quantiques peuvent fonctionner au plus haut niveau permis par la mécanique quantique, mais il est difficile de les orienter vers des signaux spécifiques. Yuan Liu, professeur assistant à NC State, explique que leur inspiration provient des techniques classiques de traitement du signal. Liu et son équipe ont trouvé un moyen d'appliquer ces méthodes aux systèmes quantiques.

Les chercheurs ont développé un cadre algorithmique qui :

• Couple un qubit à un oscillateur bosonique
• Utilise l'interférométrie pour encoder les résultats dans l'état du qubit
• Mesure le qubit pour une lecture en un seul coup

En informatique classique, les données sont stockées en bits qui sont soit 0 soit 1. En informatique quantique, les qubits peuvent être 0, 1, ou les deux en même temps. Un oscillateur bosonique est un système encore plus complexe qui peut posséder une infinité d'états. Contrôler l'état de cet oscillateur est extrêmement ardu.

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Cette méthode exploite les matériels quantiques déjà disponibles, notamment :

• Les ions piégés
• Les plateformes supraconductrices
• Les atomes neutres

La méthode permet de recueillir efficacement des informations d'un système complexe sans avoir besoin de prendre plusieurs mesures.

Je pense que cette avancée rend la détection quantique plus applicable dans des situations concrètes. L'intégration de méthodes classiques dans les tâches quantiques est une approche intelligente et pragmatique. La mesure unique efficace est particulièrement précieuse car elle permet de gagner du temps et des ressources. Cette innovation peut accélérer les progrès dans des domaines tels que la science des matériaux, la médecine et la communication, où une détection précise est essentielle.