Quantensensor

Quantensensor sind Sensoren, die Eigenschaften der Quantenmechanik wie Quantenverschränkung, Quanteninterferenz und Quantenzustandsverkleinerung (engl. Quantum State Squeezing) nutzen, um die Leistung von klassischen Verfahren bei der Messung physikalischer Größen zu übertreffen.

Das Forschungsgebiet der Quantensensorik befasst sich mit der Entwicklung von Quantenquellen (z. B. Quellen für verschränkte Quanten) und Quantenmessungen um damit neue Anwendungen zu erschließen.

Forschung

In der Photonik und Quantenoptik nutzt die photonische Quantensensorik die Verschränkung, einzelne Photonen und verschränkter Zustände, um äußerst präzise Messungen durchzuführen.

Die optische Sensorik nutzt kontinuierlich veränderliche Quantensysteme wie verschiedene Freiheitsgrade des elektromagnetischen Feldes (z. B. Polarisation), Schwingungsmoden von Festkörpern und Bose-Einstein-Kondensate.

Anwendungen

Quantensensoren werden in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, u. a. in der Mikroskopie, in Positionierungssystemen, in der Kommunikationstechnologie, in Sensoren für elektrische und magnetische Felder, sowie in geophysikalischen Forschungsbereichen wie der Mineraliensuche und der Seismologie. Viele Messgeräte nutzen Quanteneigenschaften, um Messungen durchzuführen, z. B. Atomuhren, supraleitende Quanteninterferenzgeräte und die Kernspinresonanzspektroskopie.