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
«Зеленый» рост: что будет с возобновляемой энергетикой после пандемии «Зеленый» рост: что будет с возобновляемой энергетикой после пандемии

Какие технологии сегодня развиваются в альтернативной энергетике

Inc.
Термиты построили гнезда в соответствии с кривизной поверхности Термиты построили гнезда в соответствии с кривизной поверхности

Чем больше кривизна гнезд термитов, тем активнее строительство в этой области

N+1
Сад камней Сад камней

Обустраиваем габионы на даче своими руками

Лиза
Как ухаживать за жирной кожей Как ухаживать за жирной кожей

Объясняем, почему вам нужно выбросить мыло и забыть про скрабы

GQ
Одна вокруг света: путешествие через горы и помощь индийских мотоциклистов Одна вокруг света: путешествие через горы и помощь индийских мотоциклистов

Индия, Гималаи, высокогорный перевал, Высокое озеро богини

Forbes
Неупорядоченный нанослой обеспечил сплаву со сверхрешеточной структурой ковкость и термостойкость Неупорядоченный нанослой обеспечил сплаву со сверхрешеточной структурой ковкость и термостойкость

Китайские ученые создали сплав со сверхрешеточной структурой

N+1
Почему женщина не хочет детей, и что делать мужчине? Основные причины и советы Почему женщина не хочет детей, и что делать мужчине? Основные причины и советы

Что делать, если девушка не хочет детей, а ты всегда мечтал о ребенке?

Playboy
Электрохимическое осаждение помогло получить стеклообразный литий Электрохимическое осаждение помогло получить стеклообразный литий

Американские ученые изучили изменения при электрохимическом осаждении лития

N+1
6 ошибок в выборе кроссовок, которые ты совершаешь — как их избежать? 6 ошибок в выборе кроссовок, которые ты совершаешь — как их избежать?

Далеко не во всех кроссовках ты будешь чувствовать себя комфортно

Cosmopolitan
Катя Кузнецова: «Рада, что серьезные разочарования случились еще в юности» Катя Кузнецова: «Рада, что серьезные разочарования случились еще в юности»

Актриса Катя Кузнецова о съемках, харассменте и отношениях

Караван историй
Deshabille: Dries Van Noten SS 04, Prada SS 09, Christian Dior SS 16 Deshabille: Dries Van Noten SS 04, Prada SS 09, Christian Dior SS 16

Главные коллекции XXI века. Проект Елены Стафьевой

Weekend
Пигменты гигантских моллюсков перевели ультрафиолет в нужный фотосимбионтам свет Пигменты гигантских моллюсков перевели ультрафиолет в нужный фотосимбионтам свет

Световые взаимоотношения пигментов и симбионтов определяют окраску моллюсков

N+1
Ловушка для родителей Ловушка для родителей

Праздники – отличное время, чтобы пообщаться с мамой и папой

Playboy
Александр Макогон. Счастливый билет Александр Макогон. Счастливый билет

Актер Александр Макогон: «Я не собирался участвовать в продолжении "Ищейки"»

Караван историй
Северная ривьера Северная ривьера

Отдых на Балтийском берегу

Лиза
Как ездить без штрафов: все об антирадарах, детекторах и приложениях Как ездить без штрафов: все об антирадарах, детекторах и приложениях

Можно ли обмануть радар и как оперативно узнавать о дорожных камерах?

РБК
Судьба фашистского человека Судьба фашистского человека

Тайна Рудольфа Гесса

Weekend
Как выбрать лучшую судьбу: взгляд с Востока Как выбрать лучшую судьбу: взгляд с Востока

Разбираемся в восточном взгляде на то, как достичь счастья

Psychologies
Метят в дамки: артисты, которые хотят стать президентами или уже ими стали Метят в дамки: артисты, которые хотят стать президентами или уже ими стали

Управлять страной и быть примером для своего народа – задача не из легких

Cosmopolitan
Ростсельмаш выпустил беспилотный комбайн в поле Ростсельмаш выпустил беспилотный комбайн в поле

Беспилотный комбайн — разработка инновационного проекта «Умное земледелие»

Популярная механика
Закономерности движения молекулярного газа объяснят появление звездных «колыбелей» Закономерности движения молекулярного газа объяснят появление звездных «колыбелей»

Астрономы изучили движение молекулярного газа в Млечном пути

N+1
Как думать, чтобы накопить миллионы Как думать, чтобы накопить миллионы

Что нужно помнить начинающим инвесторам, чтобы накопить капитал

СНОБ
Ресторатор Игорь Витошинский — о снобизме, шашлыках и ресторанах в Европе Ресторатор Игорь Витошинский — о снобизме, шашлыках и ресторанах в Европе

Ресторатор Игорь Витошинский о развитии бизнеса во время карантина

РБК
Почему деньги больше не мотивируют сотрудников Почему деньги больше не мотивируют сотрудников

Простые правила для руководителей, чтобы мотивировать сотрудников

Forbes
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
Почему нельзя успеть все: на что ты тратишь время, когда Почему нельзя успеть все: на что ты тратишь время, когда

Сколько времени из жизни мы тратим на привычные и неизбежные вещи?

Cosmopolitan
Как сочетать цвета в одежде: 10 способов правильного Как сочетать цвета в одежде: 10 способов правильного

Классическое правило трех цветов в луке уже давно не работает

Cosmopolitan
Вызов времени: как искусственный интеллект помогает бороться с дискриминацией Вызов времени: как искусственный интеллект помогает бороться с дискриминацией

Что нужно сделать, чтобы ИИ дал женщинам новые карьерные перспективы

Forbes
Антиутопия общих мест Антиутопия общих мест

Татьяна Алешичева о «Дивном новом мире»

Weekend
Открыть в приложении