由布里斯托大学领导的一个物理学家团队找到了一种在量子极限下操作可大规模制造的光子传感器的方法。这一突破为监测温室气体和癌症检测等实际应用铺平了道路。

尽管传感器通常在日常生活中不会被察觉到，但它提供了对现代医疗、安全和环境监测至关重要的关键信息。仅是现在的汽车上就包含了100多个传感器，而且这个数字只会增加。

量子传感有望彻底改变当今的传感器，能显着提高它们可以实现的性能。更精确、更快速、更可靠的物理量测量可以对科学技术以及我们日常生活中的各个领域产生变革性的影响。

然而，大多数量子传感方案依赖于难以生成和检测的光或物质的特殊纠缠或压缩态。在《物理评论快报》上发表的一篇论文中，布里斯托大学、巴斯大学和华威大学的一组物理学家表明，无需复杂的光量子态和检测方案就可以对重要的物理特性进行高精度测量。

这一突破的关键是使用了环形谐振器，这是一种微型的跑道结构，可在环路中引导光并最大限度地使其与所研究的样品发生相互作用。重要的是，环形谐振器可以使用与我们的计算机和智能手机中的芯片相同的工艺进行大规模制造。

量子工程技术实验室(QET Labs)的博士生和该工作的主要作者Alex Belsley说：“我们离在量子力学所规定的检测极限下工作的集成光子传感器又近了一步。”

使用这项技术来感知光吸收或折射率的变化，可用于识别和表征各种材料和生化样品，可应用在如监测温室气体、检测局部癌症等广泛的领域里。

QE TLabs的联合主任兼该论文的合著者Jonathan Matthews副教授表示：“我们对这一结果带来的机会感到非常兴奋。我们现在知道了如何使用可大规模制造的工艺来设计在量子极限下工作的芯片级光子传感器。”（编译:Qtech）