几个世纪以来，人类通过越来越精确的光和物质测量，不断扩展对世界的理解。今天，量子传感器实现了非常准确的结果 这方面的一个例子是原子钟的发展，预计在300亿年内既不会增加也不会损失超过一秒钟。在这种情况下，通过使用光学干涉仪也可以通过量子传感器检测引力波。
根据管理日常生活的传统物理定律，量子传感器可以达到不可能达到的灵敏度。只有当一个人进入具有迷人属性的量子力学世界时才能达到这种敏感度水平 - 例如叠加现象，物体可以同时存在于两个地方，而原子可以在两个不同的能量水平。同时。
产生和控制这种非经典状态都非常复杂。由于所需的高灵敏度，这些测量容易受到外部干扰。此外，非经典状态必须适应特定的测量参数。“不幸的是，这通常会导致其他相关测量参数的不准确性增加，”Fabian Wolf描述了这一挑战。这个概念与海森堡的不确定性原理密切相关。Wolf是来自莱茵尼兹大学汉诺威，布伦瑞克Physikalisch-Technische Bundesanstalt和佛罗伦萨国家光学研究所的研究团队的一员。该团队介绍了一种基于非经典状态的方法，该方法一次适应两个测量参数。
该实验可以看作是单摆的量子力学版本。在这种情况下，适应的测量参数是摆的最大位移(振幅)和每秒的振荡次数(频率)。钟摆包括嵌入“离子阱”中的单个镁离子。通过激光相互作用，研究人员能够将镁离子冷却到量子力学系统的基态，这是最冷的可实现状态。从那里，他们产生了运动的“Fock状态”，并使用外力振荡单个原子摆。这使他们能够以传统钟摆无法比拟的灵敏度测量振幅和频率。与之前的实验相反，
使用这种新方法，团队将测量时间缩短了一半，同时分辨率保持不变，或者在恒定的测量时间内将分辨率提高一倍。高分辨率对于基于改变运动状态的光谱技术尤其重要。在这种特殊情况下，研究人员打算通过激光照射分析单个分子离子，以刺激分子运动。新程序将使他们能够分析分子的状态，然后再被强烈的激光照射破坏。“例如，分子的精确测量可以揭示传统物质和暗物质之间的相互作用，这将对解决当代物理学中最大的一个谜团做出巨大贡献，”Fabian Wolf说。测量概念，