Işığın üç farklı özelliğini aynı anda ölçmek için yeni bir yöntem, bir optik ağın birden fazla parametresini aynı anda tahmin edebilen interferometri bazlı kuantum algılama şeması kullanılarak geliştirildi.
Bu yaklaşım, örneğin biyolojik görüntülemeden yerçekimsel dalga tespitine kadar çeşitli uygulamalarda kuantum ölçümlerinin hassasiyetini ve kapsamını geliştirmek için tıp ve astronomi alanlarındaki ilerlemelere yardımcı olabilir.
Bugüne kadar yalnızca her parametreyi ayrı ayrı ölçmek mümkün oldu. Ancak yayınlanan araştırma Avrupa Fiziksel Dergisi Plus ilk kez, üç bağımsız optik parametrenin, her birini ayrı ayrı incelemeye gerek kalmadan, en üst düzeyde kuantum hassasiyetiyle tek bir “görüntüde” ölçülebileceğini gösterdi.
İngiltere’deki Portsmouth Üniversitesi’nden ve İtalya’daki Bari Üniversitesi’nden araştırmacılar, yeni bir alet (interferometre) oluşturmak için mevcut optik kaynakları (lazerler ve sıkıştırılmış ışık, yani “sıkıştırılmış gürültü” sağlayan kuantum ışığı ve geçici algılama teknikleri gibi) kullandılar.
İki bilinmeyen faz kaymasının (bir ışık dalgasının hareket ettikçe zamanlamasındaki küçük gecikmeler veya değişiklikler) ve bilinmeyen bir ışın ayırıcı yansımasının (yansıyan ışık miktarına karşı ışın ayırıcıdan geçen ışık miktarı) hassas ve eşzamanlı ölçümünü sağlar.
Her üç parametre de, lazer ışığı ve sıkıştırılmış ışık gibi ışık kaynaklarında kullanılan ortalama foton sayısını orantılı olarak artıran bir hassasiyetle tahmin edilebiliyordu. Foton sayısındaki bu tür doğrusal ölçeklendirmeye Heisenberg ölçeklendirmesi denir ve kuantum mekaniği sayesinde doğada elde edilebilecek hassasiyetteki en üst düzey ölçeklendirmedir.
Portsmouth Üniversitesi Kuantum Bilim ve Teknoloji Merkezi’nden (QSTH) Baş Araştırmacı Profesör Vincenzo Tamma şunları söyledi: “Bu gelişme, optik ağların kullanımına dayalı kuantum algılama teknolojilerinde önemli uygulamalara yol açabilir. Şu anda sonuçlarımızı daha genel optik ağlarda üçten fazla parametrenin tahminini kapsayacak şekilde genişletmeye çalışıyoruz.”
