Устройство, которое способно подавлять до 15 процентов квантового шума

N+1Наука

Оптомеханическая система уменьшила квантовый шум при комнатной температуре

Николай Мартыненко

Основные элементы установки — оптомеханический резонатор из двух зеркал, светоделители и фотодетекторы. Nancy Aggarwal et al. / Nature Physics, 2020

Физики изготовили устройство, которое способно при комнатной температуре подавлять до 15 процентов квантового шума в световом луче. Материал основного элемента установки — зеркала в оптомеханическом резонаторе — позволяет практически избавиться от воздействия тепловых флуктуаций и проводить измерения без дополнительного охлаждения системы. В будущем этот результат облегчит работу высокоточных приборов — в частности, гравитационных детекторов. Исследование опубликовано в журнале Nature Physics, препринт доступен на arXiv.org.

Природа квантовых явлений такова, что некоторые пары физических величин невозможно одновременно измерять сколь угодно точно — произведение стандартных отклонений (разбросов в значении) таких параметров имеет нижний предел, который задается соотношением неопределенностей. Чтобы подавить естественный квантовый шум и повысить точность измерений, физики приводят системы в специальные сжатые состояния — то есть уменьшают разброс одной величины ценой увеличения разброса другой (подробнее об этом можно узнать в материале «Точилка для квантового карандаша»).

На практике в сжатое состояние часто приводят электромагнитное излучение — в этом случае парой величин выступают интенсивность волны, которая связана с числом фотонов, и фаза колебаний, которая зависит от времени. Для повышения точности измерений ученые используют оптомеханические резонаторы — специальные оптические полости с подвижными границами (например, системы из закрепленного и перемещающегося зеркал). Проблемой в таких установках является тепловой шум — естественное хаотическое движение носителей заряда, которое также служит помехой для измерений. Прежде чем станет возможным подавление квантового шума, необходимо как минимум создать условия для его наблюдения — то есть сделать незначительными тепловые флуктуации. С этой целью установку, как правило,

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Как правильно отвечать на 25 каверзных женских фраз Как правильно отвечать на 25 каверзных женских фраз

Подарочный набор культовых женских фраз и типовых ответов на них

Maxim
«Это абсолютно бессовестное, эгоистическое «потребительство». Как меценат Владимир Смирнов по любви собрал коллекцию для Третьяковки «Это абсолютно бессовестное, эгоистическое «потребительство». Как меценат Владимир Смирнов по любви собрал коллекцию для Третьяковки

Как за несколько лет собрать такую коллекцию, чтобы за ней охотилась Третьяковка

Forbes
Вспоминая «Пасвик» Вспоминая «Пасвик»

Вся живая природа Севера подчинена жёсткому ритму

Наука и жизнь
Маркус Шимитцу: «Ферментация — способ донести до людей настоящую еду» Маркус Шимитцу: «Ферментация — способ донести до людей настоящую еду»

Почему ферментация так популярна? Рассказывает шеф-повар Маркус Шимитцу

Bones
Что посмотреть летним вечером: 10 лучших сериалов 2020 года Что посмотреть летним вечером: 10 лучших сериалов 2020 года

Сериалы, которые нельзя пропускать ни в коем случае

Playboy
Ферментация как есть Ферментация как есть

О разнице между брожением и ферментацией с научной точки зрения

Bones
В лесу, на озере и в окружении искусства: 9 лучших мест для летнего отдыха в Подмосковье В лесу, на озере и в окружении искусства: 9 лучших мест для летнего отдыха в Подмосковье

Даже с закрытыми границами необязательно проводить все лето в душном городе

Forbes
7 спортивных занятий для тех, кто не любит бег 7 спортивных занятий для тех, кто не любит бег

Что делать, если бегать вы не любите или не хотите?

РБК
«Я хотел изобразить состояние смерти»: художник Чжан Хуань — о серии работ Love, мире после пандемии и искусстве будущего «Я хотел изобразить состояние смерти»: художник Чжан Хуань — о серии работ Love, мире после пандемии и искусстве будущего

В своих работах Чжан Хуань поднимает темы религии, семьи, политики

Esquire
Один из важнейших городов майя погубило отравление питьевой воды Один из важнейших городов майя погубило отравление питьевой воды

Почему майя покинули город Тикаль на севере Гватемалы?

N+1
«Впереди только умирание». Почему после референдума по поправкам началась волна репрессий «Впереди только умирание». Почему после референдума по поправкам началась волна репрессий

Как волна политических преследований связана с новой Конституцией

СНОБ
Оскандалились! Родственники королевских особ, которые опозорили монархов Оскандалились! Родственники королевских особ, которые опозорили монархов

Даже в королевских семьях встречаются «черные овцы»

Cosmopolitan
Робот-лаборант поможет ученым выращивать нейроны Робот-лаборант поможет ученым выращивать нейроны

Робот, который позволит контролировать рост нейронов из стволовых клеток

Популярная механика
Должен ли взрослый ребенок давать деньги в семью? Должен ли взрослый ребенок давать деньги в семью?

Считаете ли вы, что ребенок должен вносить вклад в семейный бюджет?

Psychologies
Забери себе слова. Как говорить о сексе Забери себе слова. Как говорить о сексе

Как услышать партнера и почему нужны стоп-слова?

СНОБ
«Если бы я встретила королеву, то сказала бы, что люблю ее». Инна Чурикова о Елизавете II и дебюте в онлайн «Если бы я встретила королеву, то сказала бы, что люблю ее». Инна Чурикова о Елизавете II и дебюте в онлайн

Инна Чурикова — о том, что такое семейный бизнес и мир после пандемии

Forbes
От «Красотки» до «Титаника»: 8 альтернативных концовок От «Красотки» до «Титаника»: 8 альтернативных концовок

В процессе съемки фильма многое может измениться, даже финал

РБК
Когда стройка ждет железобетон Когда стройка ждет железобетон

Как Кемеровский ДСК втрое увеличил производство

Эксперт
5 животных с самыми необычными зубами 5 животных с самыми необычными зубами

Эволюция изменила количество зубов (или лишила их вовсе) у того или иного вида

Популярная механика
Проигрыш антивещества: как поймать частицу для раскрытия тайны материи Проигрыш антивещества: как поймать частицу для раскрытия тайны материи

В подземных лабораториях ученые ставят уникальные эксперименты

Популярная механика
12 фактов о Петре Яне — новом чемпионе UFC из России 12 фактов о Петре Яне — новом чемпионе UFC из России

Все, что ты хотел знать о новом российском чемпионе UFC Петре Яне

Maxim
Плюсы и минусы поддержки IT отрасли Плюсы и минусы поддержки IT отрасли

Правительство РФ утвердило беспрецедентные меры для поддержки IT-сферы

СНОБ
Правила жизни Брюса Ли Правила жизни Брюса Ли

Правила жизни мастера боевых искусств и актера Брюса Ли

Esquire
Иллюстратор Светлана Муллари — о работе над дудлом Google, посвященным советскому режиссеру, автору Иллюстратор Светлана Муллари — о работе над дудлом Google, посвященным советскому режиссеру, автору

О Татьяне Лиозновой — важном режиссере для истории кинематографа XX века

Esquire
Как задавать вопросы собеседнику Как задавать вопросы собеседнику

Отрывок из книги «Пошумим. Как делать хитовые подкасты»

СНОБ
Любовь и страсть после 60: реальные истории Любовь и страсть после 60: реальные истории

Истории о людях, встретивших любовь после 60 лет

Psychologies
Хочу собаку! Хочу собаку!

Что делать, если ребенок хочет завести домашнего питомца

Лиза
Как быстро заснуть и не чувствовать себя разбито на следующий день: 9 верных советов Как быстро заснуть и не чувствовать себя разбито на следующий день: 9 верных советов

Наверняка тебе знакомо это состояние двухчасового рассматривания потолка

Playboy
via / feat. / vs — хитрости использования заимствованных предлогов и союзов via / feat. / vs — хитрости использования заимствованных предлогов и союзов

Пиши на латинице gramotno!

Maxim
Два маркиза Два маркиза

Медальон с портретами офицера и его брата в весьма фривольном виде

Дилетант
Открыть в приложении