在干涉设置中使用单个光子，可以对物体进行成像，而光子不会与物体相互作用
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光学压缩是一种模拟降噪过程 ， 类似于在光学干涉测量中使用纠缠态来实现信噪比的二次缩放的想法 。 这个想法是操纵海森堡不确定性原理设定的界限 ， 以将相位上的噪声波动压缩成数量上的噪声波动 。 然后 ， 在只对光子相位敏感的干涉仪中 ， 可以获得信噪比的二次改进 。 这个概念是在1980年代提出的 。 激光干涉仪重力天文台的应用似乎难以捉摸 ， 但在超灵敏光谱学中使用这些光状态已经取得了有趣的进展 。
在干涉设置中使用单个光子 ， 可以对物体进行成像 ， 而光子实际上不会与物体相互作用 。 因此 ， 人们可以看到某物的样子 ， 而无需在其身上照射任何光 。 量子光学的一个更离奇的预测 ， 这一结果已经在科学家的一系列优雅实验中得到了体现 ， 一些有趣的应用是在不将它们暴露在光线下的情况下对光敏活细胞进行成像的能力！更奇怪的是 ， 有人提出 ， 量子显微镜技术可以与这种非交互效应相结合 ， 对处于完全黑暗中的物体进行亚波长成像 。
量子隐形传态是另一个源自量子信息理论领域的非直觉概念 ， 由研究量子信息和量子态传输的几位研究人员发现 。 从量子力学的线性可知 ， 精确地复制一个量子态在物理上是不可能的 。 任何复制状态的尝试都涉及进行测量以查看要复制的内容 ， 但这会破坏要复制的原始状态 。 然而 ， 与直觉相反 ， “传送”一个量子态是可能的 。 也就是说 ， 爱丽丝可以摧毁亚特兰大的一个量子态 。
只是在鲍勃位于波士顿的实验室里出现了一个完全相同的复制品 ， 而爱丽丝或鲍勃根本没有了解这个状态的任何信息 。 这种现象已经被几个小组通过实验证明量子光学产生的技术进步来自于认识到光的经典波状性质得到粒子图像的补充 ， 这为单光子相关性的操纵提供了新的自由度 。 在原子的情况下 ， 单个中性原子通常被很好地视为经典粒子 ， 例如台球状物体 。
【在干涉设置中使用单个光子，可以对物体进行成像，而光子不会与物体相互作用】
这种将原子描述为点经典粒子的描述可用于推导许多经典统计力学 ， 例如理想气体定律 。 由于它们的质量很大 ， 与电子相比 ， 整个原子的波动性质有点难以梳理 。 在过去十年左右的时间里 ， 量子原子技术革命已经见证了操纵原子相干波性质的能力进入实验室 。 激光冷却技术的进步利用大块原子物质的波动特性产生了大量新现象 。 由于原子的大质量和量子化质量 ， 原子干涉波装置对惯性和引力效应特别敏感 。
这一事实使该技术成为加速度计、陀螺仪、重力梯度测量技术的突破 ， 用于惯性制导、地质勘探、广义相对论测试以及从太空测量地球的地球物理结构 。 在过去的十年中 ， 将原子集合捕获和冷却到纳米开尔文范围已经成为可能 。 该领域最引人注目的成就是证明了被困碱原子气体的玻色-爱因斯坦凝聚 。
最近的发展表明原子激光器的现实：相干物质波的来源 。 在该项目的这方面 ， 原子玻色-爱因斯坦凝聚体有可能为高精度测量提供一条途径 ， 而现在的实验进展使得这在重要的技术应用中成为现实 ， 特别是在重力测量和惯性测量方面 。 新的原子光学器件试图利用从微电子工业借来的技术 ， 沿着以微米尺度在衬底上制造的磁线引导器捕获和控制原子 。 这样的设备可能会为新的高精度测量甚至量子计算提供途径 。
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