光电探测器将光转换为电信号，导致光线丢失。由因斯布鲁克大学的Tracy Northup领导的研究人员现已建立了一种能够非破坏性地测量光粒子的量子传感器。它可用于进一步研究光的量子特性。

物理学家Tracy Northup目前正在因斯布鲁克大学研究量子互联网的发展。美国建立了接口，量子信息可以从物质转移到光，反之亦然。通过这样的接口，预计全世界的量子计算机将来能够通过光纤线路彼此通信。在他们的研究中，Northup团队现在已经展示了一种可以非破坏性地测量可见光的方法。这一研究进展延续了Serge Haroche的工作，他在20世纪90年代借助于中性原子表征了微波场的量子特性，并于2012年获得了诺贝尔物理学奖。

研究人员在两个空心镜面之间放置一个离子化钙原子，通过它可以引导可见激光。“离子对光的影响很小，”Tracy Northup解释道。“离子的量子测量使我们能够对室内光粒子的数量进行统计预测。”

                         

图1  两个球面镜之间的离子用作光粒子的量子传感器

Helmut Ritsch领导的研究小组对物理学家的测量结果的解释给予了支持。“人们可以在这种情况下谈论用于光粒子的量子传感器”，Northup自2017年以来一直在因斯布鲁克大学担任Ingeborg Hochmair教授。这种新方法的一个应用是通过以下方式生成特殊的定制光场：通过反馈回路将测量结果反馈回系统，从而建立所需的状态。

在当前的研究工作中，研究人员将自己局限于经典状态。将来，这种方法也可用于测量光的量子态。这项工作得到了奥地利科学基金FWF和欧盟等国的财政支持。