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
Живущие рядом с людьми гризли перешли на ночной образ жизни Живущие рядом с людьми гризли перешли на ночной образ жизни

Как взрослые медведи гризли приспосабливаются к жизни рядом с человеком

N+1
Соли пиперидиния повысили стабильность перовскитных солнечных батарей Соли пиперидиния повысили стабильность перовскитных солнечных батарей

Солнечные элементы сохранили 95 процентов эффективности после 1000 часов работы

N+1
Сладко-соленое: как и почему мы различаем вкусы Сладко-соленое: как и почему мы различаем вкусы

Как устроен механизм распознавания вкусов и можно ли его обмануть?

Популярная механика
Антиутопия общих мест Антиутопия общих мест

Татьяна Алешичева о «Дивном новом мире»

Weekend
От фрика до голливудской дивы: 8 звезд, отказавшихся от своего культового образа От фрика до голливудской дивы: 8 звезд, отказавшихся от своего культового образа

Звезды, которые остепенились и изменили прежнему образу

Cosmopolitan
Повреждение гиппокампа не нарушило когнитивные функции макак-резусов Повреждение гиппокампа не нарушило когнитивные функции макак-резусов

Возможно, необходимо пересмотреть роль гиппокампа и других структур мозга

N+1
«Я проклинала Тома Круза!»: неожиданные факты об актрисе Тэнди Ньютон «Я проклинала Тома Круза!»: неожиданные факты об актрисе Тэнди Ньютон

Актрисе Тэнди Ньютон совсем не понравилось когда-то работать с Томом Крузом

Cosmopolitan
Точка компромисса. Как мать и дочь придумали платформу, которая учит очень разных людей работать вместе Точка компромисса. Как мать и дочь придумали платформу, которая учит очень разных людей работать вместе

Платформа, помогающая людям понимать и принимать коллег

Forbes
13-й полет новозеландской ракеты обернулся потерей семи спутников 13-й полет новозеландской ракеты обернулся потерей семи спутников

Семь микроспутников потеряны безвозвратно из-за неисправности ракеты

Популярная механика
10 мужчин, которые добились успеха в зрелом возрасте 10 мужчин, которые добились успеха в зрелом возрасте

От Ван Гога до Джона Хэмма — все эти мужчины стали знаменитыми после 30 лет

Esquire
Никто не знает, что в коробке: как игрушки по $8 помогли 33-летнему китайцу стать миллиардером Никто не знает, что в коробке: как игрушки по $8 помогли 33-летнему китайцу стать миллиардером

Основатель Pop Mart Ван Нин собирается покорять зарубежные рынки

Forbes
Болотоведы за четыре года нагрели болото и превратили его в источник парниковых газов Болотоведы за четыре года нагрели болото и превратили его в источник парниковых газов

Потепление сделало болота источниками эмиссии парниковых газов

N+1
Психологическое насилие: спасать отношения или себя? Психологическое насилие: спасать отношения или себя?

Абьюз: кто виноват и что делать

Psychologies
Без слова «нельзя»: как нам не удалось спасти «Ведомости» Без слова «нельзя»: как нам не удалось спасти «Ведомости»

Бывший заместитель главного редактора «Ведомостей» размышляет о судьбе издания

Forbes
#пронауку: сколько животных вымерли за последние 10 лет #пронауку: сколько животных вымерли за последние 10 лет

Какие животные навсегда исчезли с лица земли и почему это произошло

РБК
Побег из Москвы Побег из Москвы

Андрей Рывкин написал рассказ о том, как рассыпаются иллюзорные ценности

Esquire
Руководство по выбору художника и современной живописи Руководство по выбору художника и современной живописи

Как выбрать такую картину, чтобы пару лет спустя не жалеть о покупке

СНОБ
Ничего лишнего, все нужное: 5 простых правил осознанного шопинга Ничего лишнего, все нужное: 5 простых правил осознанного шопинга

Как привести свой гардероб к балансу и отправиться на шопинг с пользой

Esquire
Ненужные навыки. Как гаджеты в детских садах помогут вырастить более здоровое поколение Ненужные навыки. Как гаджеты в детских садах помогут вырастить более здоровое поколение

Почему раннее развитие в его привычном понимании может навредить ребенку?

Forbes
Каково это — быть бездомным актером и фотографом Каково это — быть бездомным актером и фотографом

Последние годы жизнь Марка Рэя была похожа на реалити-шоу

Esquire
Расстояние до опасного незнакомца повлияло на реакцию страха в мозге Расстояние до опасного незнакомца повлияло на реакцию страха в мозге

Близкая угроза запомнилась дольше

N+1
Метеозависимость: что это такое и как с этим жить Метеозависимость: что это такое и как с этим жить

Многие из нас при малейшей смене погоды чувствуют недомогание

Esquire
Прыщи — от молока, отеки — от сладкого: как съеденное влияет на внешность Прыщи — от молока, отеки — от сладкого: как съеденное влияет на внешность

Часто провокаторы неприятностей с кожей находятся на твоей тарелке

Cosmopolitan
Физики собрали 128-кубитный чип на фотонной интегральной схеме Физики собрали 128-кубитный чип на фотонной интегральной схеме

Изготовлен 128-кубитный чип — наиболее крупное на сегодня устройство такого типа

N+1
Речь о краденом молоке Речь о краденом молоке

Василий Степанов о «Первой корове» Келли Рейхардт

Weekend
Хищную муху из Австралии назвали в честь Дэдпула Хищную муху из Австралии назвали в честь Дэдпула

Четыре вида австралийских мух-ктырей получили имена в честь персонажей Marvel

N+1
Звездная война: как космос становится новой ареной для противостояния России и США Звездная война: как космос становится новой ареной для противостояния России и США

США в четверг обвинили Россию в проведении испытаний противоспутникового оружия

Forbes
Дом престарелых как бизнес-проект: как заработать на уходе за пожилыми с помощью государства Дом престарелых как бизнес-проект: как заработать на уходе за пожилыми с помощью государства

Построить успешный бизнес на частных пансионатах для пожилых людей непросто

Forbes
Чего я не знал, начиная бизнес: Марк Саневич, BestDoctor Чего я не знал, начиная бизнес: Марк Саневич, BestDoctor

Марк Саневич должен был лечить людей, а стал предпринимателем

Inc.
Открыть в приложении