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
Морские черепахи оказались плохими штурманами Морские черепахи оказались плохими штурманами

Дарвин был неправ, думая, что черепахи всегда безупречно находят нужный остров

N+1
Не жалея живота Не жалея живота

Эта трехдневная диета поможет уменьшить объем талии на 3 см

Лиза
Место под солнцем Место под солнцем

Чтобы осмотреть Крым, не хватит и месяца

Лиза
Как понять, что за вами следят? Как понять, что за вами следят?

Способы проверить не следит ли кто-то за вашим телефоном или компьютером

GQ
Что делать, когда все бесят и не правы? Что делать, когда все бесят и не правы?

Что делать с несовершенством мира?

Psychologies
Лесник Лесник

Лесничий Петер Вольлебен объясняет, почему деревья — разумные существа

Seasons of life
Самые модные причёски для длинных волос в 2020 году: тренды лета Самые модные причёски для длинных волос в 2020 году: тренды лета

Лучшие причёски для длинных волос, которые подойдут на все случаи жизни

Cosmopolitan
«Я хочу показать, что можно спать 8,5 часов в сутки и управлять двумя компаниями». Джек Дорси — о культуре, ценностях и совершенстве «Я хочу показать, что можно спать 8,5 часов в сутки и управлять двумя компаниями». Джек Дорси — о культуре, ценностях и совершенстве

Что писал и говорил в разные годы Джек Дорси

Inc.
Мал, да удал: 7 малоизвестных фактов о Ватикане Мал, да удал: 7 малоизвестных фактов о Ватикане

Семь занятных фактов о карликовом государстве Ватикан

Популярная механика
Летние сны Летние сны

В этой истории соединились два летних воспоминания, рассказанные двумя Катями

Seasons of life
Оптическая иллюзия: сколько кругов на изображении? Оптическая иллюзия: сколько кругов на изображении?

Эта иллюзия уже 14 лет вводит в ступор даже тех, кто много раз ее видел

Популярная механика
Райские кучи: 6 необычных облаков, и почему они такие Райские кучи: 6 необычных облаков, и почему они такие

Облака бывают не только кучевые, перистые или слоистые

Maxim
Накипь — долой: как очистить стиральную машину Накипь — долой: как очистить стиральную машину

Стиральная машина делает чистым ваше бельё, но часть грязи оседает внутри нее

Популярная механика
Портрет Солнца: что ученые узнали благодаря рекордно близким фотографиям светила Портрет Солнца: что ученые узнали благодаря рекордно близким фотографиям светила

Никогда раньше наше светило не наблюдали так близко

Forbes
Может, зря переживаешь? Может, зря переживаешь?

Что происходит у нас за спиной? Надо выяснить

Лиза
Очень редкие Lada: 7 машин с сайтов объявлений Очень редкие Lada: 7 машин с сайтов объявлений

Уникальные автомобили Lada, которые можно купить прямо сейчас

РБК
Алло Алло

Почти пятьдесят лет творчества Петрушевской – это постоянный поиск и движение

Esquire
Как заставить себя делать то, что не хочется: 9 способов борьбы с ленью Как заставить себя делать то, что не хочется: 9 способов борьбы с ленью

Как справиться со своей ленью?

Playboy
Противная рыжая немка Противная рыжая немка

Принцесса, которой пришлось выйти замуж за самого уродливого человека её времени

Дилетант
На Аляске нашли остатки молодого дромеозаврида На Аляске нашли остатки молодого дромеозаврида

Вероятно, динозавры могли жить за северным полярным кругом весь год

N+1
Как превратить фотографии в метафорические карты и поговорить с партнером? Как превратить фотографии в метафорические карты и поговорить с партнером?

Иногда мы не можем точно сказать, что с нами происходит и что нас волнует

Psychologies
Вышла из тени Вышла из тени

Почему актриса Дакота Джонсон спокойно относится к популярности

Grazia
Сериал «Защищая Джейкоба»: сначала вам будет очень скучно, но вскоре вы будете орать от ужаса и восторга одновременно Сериал «Защищая Джейкоба»: сначала вам будет очень скучно, но вскоре вы будете орать от ужаса и восторга одновременно

«Защищая Джейкоба» — нудная семейная драма или что-то большее?

GQ
Рыбам — аквамарин, а Тельцам — бирюза: камни, которые помогут тебе Рыбам — аквамарин, а Тельцам — бирюза: камни, которые помогут тебе

Подборка камней, которые помогут тебе пройти через сложные времена

Cosmopolitan
Пружинка слинки: игрушка, рожденная на войне Пружинка слинки: игрушка, рожденная на войне

Знаменитая игрушка пружинка слинки появилась в США в разгар Второй Мировой войны

Популярная механика
Виктор Цой. 1989 – 1990 Виктор Цой. 1989 – 1990

24 июня 1990 года группа «Кино» дает концерт на стадионе «Лужники»

Esquire
«Отец отнял у меня уверенность в себе как в женщине» «Отец отнял у меня уверенность в себе как в женщине»

Считается, что отношения с отцом во многом определяют женскую судьбу

Psychologies
Вижу цель, вижу препятствия: что мешает нам на пути к успеху Вижу цель, вижу препятствия: что мешает нам на пути к успеху

Ставить себе цели и достигать их — умение непростое

Psychologies
Рассказ Шамшада Абдуллаева из сборника «Другой Юг» Рассказ Шамшада Абдуллаева из сборника «Другой Юг»

Рассказ, где история и культура Средней Азии соединяется с западным модернизмом

СНОБ
Открыть в приложении