在生活中，我們都有過被“無線電信號差（或者說微弱）”煩擾的經歷：在汽車中播放的最喜愛的歌曲變成了噪音，離wifi路由器太遠以至于無法打開郵件。一般來說，我們的解決方案就是增強信號，例如選擇其他無線電臺，或者移動到臥室中離路由器近的一側。可是，如果我們能夠更加仔細地檢測信號，或許情況就會不同。

無線電信號差，不僅阻礙人們尋找最喜愛的無線電臺，也為醫院中的磁共振成像（MRI）掃描儀，以及科學家們探索太空采用的望遠鏡帶來了挑戰。近日，荷蘭代爾夫特理工大學的研究人員們開發出一種量子電路，使得他們可以通過量子力學檢測到最微弱的無線電信號。

這種新型量子電路為射電天文學和醫學（磁共振成像）等領域的未來應用打開了大門，也使研究人員們能通過實驗進一步揭示量子力學與引力之間的相互作用。這是無線電頻率檢測方面的一次量子性的“飛躍”。代爾夫特理工大學教授 Gary Steele 課題組的研究人員們展示了如何檢測光子或者能量量子，即量子力學中的最微弱信號。

在經典物理中，能量是連續變化的，可以取任意值。然而，量子力學中存在著一個奇怪的預測：能量會表現出不連續的離散性質，其中最小的單位稱為“量子”。

這意味著什么？首席研究員 Mario Gely 解釋道：“例如，我推著一個小孩蕩秋千。在經典物理學中，如果我想要這個小孩蕩得快一點，那么我就輕輕推他一下，給他更快的速度和更高的能量。量子力學的解釋則不同，我每次只能讓小孩的能量增加一個‘量子臺階’，施加這個“量子臺階”一半的能量是不可能的。”

對于一個蕩秋千的孩子來說，這些“量子臺階”非常微小，以至于無法被注意到。直到最近，對于無線電波來說，情況也是這樣。然而，代爾夫特理工大學的研究團隊開發出一個電路，它可以精準地檢測無線電頻率信號中的這些量子能量，為量子層面感知無線電波開拓了潛力。