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
Отдых летом-2020: куда поехать и как подготовиться Отдых летом-2020: куда поехать и как подготовиться

Где отдохнуть на море, на озерах, куда съездить в горы и что с собой взять?

Cosmopolitan
Выбирай по душе Выбирай по душе

В чем секрет популярности курортов Краснодарского края?

Лиза
Город мусорщиков: какой была эпидемия холеры в Лондоне Город мусорщиков: какой была эпидемия холеры в Лондоне

В XIX веке Лондон превращается в место для возникновения страшной болезни

Популярная механика
5 выдающихся романов о виртуальной реальности 5 выдающихся романов о виртуальной реальности

Пять выдающихся романов о виртуальной реальности, которые стоит почитать

Популярная механика
Из-за глобального потепления суркам стало легче выжить летом и труднее зимой Из-за глобального потепления суркам стало легче выжить летом и труднее зимой

Одни и те же виды могут по-разному реагировать на климатические изменения

N+1
Патриархальный рот: 16 языков, на которых говорят в России, находятся под угрозой исчезновения Патриархальный рот: 16 языков, на которых говорят в России, находятся под угрозой исчезновения

Исчезающие зыки, на которых говорят малые народы в России

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

В процессе съемки фильма многое может измениться, даже финал

РБК
Прогулки со многими неизвестными Прогулки со многими неизвестными

Зачем люди по всему миру отправляются к случайным точкам на карте

Weekend
Двойные штрафы с камер: власти объяснили, в чем дело Двойные штрафы с камер: власти объяснили, в чем дело

Власти объяснили странные штрафы

РБК
5 любовниц, которые изменили ход истории 5 любовниц, которые изменили ход истории

Иногда любовницы выползают из постели и завоевывают весь мир!

Maxim
Химия и пол Химия и пол

Ксения Рождественская об «Опасном элементе» Марджан Сатрапи

Weekend
Правила жизни Хелен Миррен Правила жизни Хелен Миррен

Хелен Миррен: «Все актеры — жулики и бродяги»

Esquire
The Scientist (США): новые открытия в анатомии человека The Scientist (США): новые открытия в анатомии человека

Ученые открыли новые части человеческого тела и перевернули прежние заблуждения

ИноСМИ
«Америка не была готова к азиатскому герою»: вышел документальный фильм о Брюсе Ли «Будь водой». Правила жизни поговорил с его дочерью Шеннон Ли и режиссером ленты «Америка не была готова к азиатскому герою»: вышел документальный фильм о Брюсе Ли «Будь водой». Правила жизни поговорил с его дочерью Шеннон Ли и режиссером ленты

Правила жизни поговорил с Шеннон Ли и Бао Нгуйеном о наследии Брюса Ли

Правила жизни
Найден способ точного определения подлинности и чистоты алмазов Найден способ точного определения подлинности и чистоты алмазов

Уникальная методика анализа алмазов

Популярная механика

Оксана Самойлова впервые высказалась о несостоявшемся разводе с рэпером Джиганом

Cosmopolitan
В нищете и в обиде В нищете и в обиде

7 звезд, которые, несмотря на непростое детство, смогли стать знаменитыми

Лиза
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
Квантовый мир обошелся без эффекта бабочки Квантовый мир обошелся без эффекта бабочки

Эффект, который помогает различать классические хаотические и квантовые системы

N+1
Как выбрать SSD накопитель для компьютера или ноутбука Как выбрать SSD накопитель для компьютера или ноутбука

SSD для компьютера - вполне рациональный выбор

CHIP
«Русский Bloomberg» на YouTube: что смотреть в интернете частному инвестору «Русский Bloomberg» на YouTube: что смотреть в интернете частному инвестору

Тематика инвестиций и финансов на русскоязычном YouTube стала заметным явлением

Forbes
ЗИС-110 vs Packard 180: как в СССР содрали американский “членовоз” ЗИС-110 vs Packard 180: как в СССР содрали американский “членовоз”

Любимый автомобиль Сталина — Packard 180 или ЗИС-110?

Популярная механика
13 странных вещей, которые любят женщины 13 странных вещей, которые любят женщины

Этот материал поможет тебе немного лучше понять женщин

Maxim
Карту запахов нашли в пириформной коре Карту запахов нашли в пириформной коре

Карта запахов определяется и в обонятельных луковицах, и в пириформной коре

N+1
Забери себе слова. Как говорить о сексе Забери себе слова. Как говорить о сексе

Как услышать партнера и почему нужны стоп-слова?

СНОБ
Не развод, а реалити-шоу: самые громкие и скандальные звездные расставания ever Не развод, а реалити-шоу: самые громкие и скандальные звездные расставания ever

Какие звездные пары решили устроить из своего расставания скандал?

Cosmopolitan
Не надо быть честной девушкой Не надо быть честной девушкой

Коуч Алексей Ситников о вечной пословице «Молчи, за умную сойдешь»

Tatler
8 крутых преимуществ баскетбола для здоровья (пора звонить друзьям) 8 крутых преимуществ баскетбола для здоровья (пора звонить друзьям)

Баскетбол полезен не только радостью от победы

Playboy
Переосмысляя красоту: как изменились наши представления о маскулинности и феминности Переосмысляя красоту: как изменились наши представления о маскулинности и феминности

Как мы переосмысляем отношение к своему телу и тому, во что мы его одеваем

Forbes
Открыть в приложении