В Массачусетском технологическом институте (MIT) разработали метод, при котором квантовые датчики могут фиксировать даже самые незначительные изменения в магнитных или электрических полях.
Это позволит проводить высокоточные измерения в области материаловедения и фундаментальной физики. Такие измерения нужны в исследованиях экзотических состояний материи, например, кристаллов времени и топологических фаз. А также для прикладных разработок — например, экспериментальной квантовой памяти.
Разработанная в MIT система называется квантовый микшер. В ней с помощью пучка микроволн вводится вторая частота в детектор. Поэтому частота исследуемого поля становится другой — теперь это разница между исходной частотой и частотой добавленного сигнала. Этот процесс позволяет детектору работать на любой желаемой частоте без потерь.
Во время эксперимента устройство легко обнаружило сигнал с частотой 150 мегагерц при использовании детектора кубитов с частотой 2,2 гигагерца.
Разработка пригодится, например, в биомедицине — она сделает доступным диапазон частот электрической или магнитной активности на уровне одной клетки. Так можно обнаружить сигнал даже от одного нейрона в ответ на конкретный стимул.