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

Пчелы против бегемотов: как убить фараона Пчелы против бегемотов: как убить фараона

История о гибели фараона от укуса пчелы

N+1
Ученые проследили за бездействующими коровами Ученые проследили за бездействующими коровами

Бездействие — признак того, что животное скучает или находится в депрессии

N+1
Физики измерили свободную эволюцию двух запутанных спинов Физики измерили свободную эволюцию двух запутанных спинов

С помощью туннельной спектроскопии физики исследовали запутанные спины

N+1
Око за зуб: у китовых акул глаза покрыты зубами Око за зуб: у китовых акул глаза покрыты зубами

Ученые обнаружили у китовых акул необыкновенные бронированные глаза

National Geographic
Сила воли: что мешает нам добиваться цели Сила воли: что мешает нам добиваться цели

Проблема отсутствия силы воли – в образе жизни, который ее ослабляет

Psychologies
Найти альтернативу подвигам: как остановить и обезвредить эмоциональное выгорание среди женщин Найти альтернативу подвигам: как остановить и обезвредить эмоциональное выгорание среди женщин

Почему важно научиться отдыхать и как компании могут помочь в этом сотрудникам

Forbes
«Для него компания — дело всей жизни»: как бывший сенатор воюет с миллиардерами из списка Forbes за свой бизнес «Для него компания — дело всей жизни»: как бывший сенатор воюет с миллиардерами из списка Forbes за свой бизнес

Компания Petropavlovsk переживает третий с 2017 года корпоративный конфликт

Forbes
Театр кулинарных действий Театр кулинарных действий

Михаил Трофименков о «Грейхаунде»

Weekend
Редеющие волосы: способы ухода и грамотное обращение Редеющие волосы: способы ухода и грамотное обращение

Что можно сделать с редеющими волосами?

Playboy
Вишневый пирог, который на вкус как лето: идеальный рецепт для дома Вишневый пирог, который на вкус как лето: идеальный рецепт для дома

Отличный десерт для жарких дней

Playboy
Чтение выходного дня: отрывок из романа, ставшего основой сериала Apple TV+ «Грейхаунд» с Томом Хэнксом Чтение выходного дня: отрывок из романа, ставшего основой сериала Apple TV+ «Грейхаунд» с Томом Хэнксом

Фрагмент из романа Сесила Скотта Форестера «“Грейхаунд”, или Добрый пастырь»

Esquire
«Злые» хакеры на свободе: кто и зачем взломал сервисы компании Garmin «Злые» хакеры на свободе: кто и зачем взломал сервисы компании Garmin

В разработке вируса для Garmin подозревают российских хакеров

Forbes
В одну реку В одну реку

А что если сравнить мотоциклы одного предназначения, но разных лет выпуска?

Мото
Сообразили на троих: звезды, у которых был групповой секс, – откровенные истории Сообразили на троих: звезды, у которых был групповой секс, – откровенные истории

Знаменитости из нашей подборки не стесняются говорить о своем интимном опыте

Cosmopolitan
«Язык и семиотика тела» «Язык и семиотика тела»

Отрывок из монографии о телесности «Язык и семиотика тела»

N+1
Призрак платежного Армагеддона: насколько сильно на самом деле пандемия ударила по бизнесу Призрак платежного Армагеддона: насколько сильно на самом деле пандемия ударила по бизнесу

Как нестабильная платежная дисциплина ударила по бизнесу

Forbes
В Ленобласти найдены шведские редуты времен Северной войны В Ленобласти найдены шведские редуты времен Северной войны

Результаты раскопок на месте, где произошло одно из сражений Северной войны

Популярная механика
Что такое маскне: почему из-за защитных масок могут начаться проблемы с кожей и как от них избавиться Что такое маскне: почему из-за защитных масок могут начаться проблемы с кожей и как от них избавиться

Как действовать, если кожа уже успела дать негативную реакцию на главный СИЗ

Esquire
Нас ждет прорыв в лечении генетических заболеваний Нас ждет прорыв в лечении генетических заболеваний

Компания Tessera Therapeutics разрабатывает новый способ редактирование генома

GQ
Основатель WordPress объяснил, почему нельзя платить удаленщикам меньше в зависимости от места проживания Основатель WordPress объяснил, почему нельзя платить удаленщикам меньше в зависимости от места проживания

Основателя компании Automattic иногда называют «евангелистом удалённой работы»

Inc.
Орнитологи пять лет прожили на необитаемом острове, чтобы спасти морских птиц Орнитологи пять лет прожили на необитаемом острове, чтобы спасти морских птиц

Китайскую хохлатую крачку спасают с помощью муляжей и динамиков

National Geographic
Кето-диета: что нужно знать, прежде чем пробовать Кето-диета: что нужно знать, прежде чем пробовать

Разбираемся, кому подходит кето-диета и чем она может быть опасна

РБК
История самого известного наряда Жаклин Кеннеди — розового костюма, в котором она была в день убийства мужа История самого известного наряда Жаклин Кеннеди — розового костюма, в котором она была в день убийства мужа

Аккуратный розовый костюм Жаклин Кеннеди, вошедший в историю

Esquire
Снимки растений в открытом космосе: безумное творчество Азумы Макото Снимки растений в открытом космосе: безумное творчество Азумы Макото

Как растительные композиции японского флориста путешествуют по миру

Популярная механика
«Писатель, как змея, должен менять кожу» «Писатель, как змея, должен менять кожу»

Павел Басинский представляет свое «Любовное чтиво»

Огонёк
«Мы всех обошли» «Мы всех обошли»

Глава ОСК — о перспективных технологиях в судостроении

Эксперт
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
Coca-Cola vs Pepsi: 10 фактов о столетнем противостоянии брендов Coca-Cola vs Pepsi: 10 фактов о столетнем противостоянии брендов

Столетняя война брендов - это не противостояние вкусов, а чистейший маркетинг

Популярная механика
Ламповые цветы Ламповые цветы

Как грибы подарили свет растениям

Популярная механика
Найдена связь между уровнем самоубийств и содержанием лития в питьевой воде Найдена связь между уровнем самоубийств и содержанием лития в питьевой воде

Соли этого щелочного металла влияют на настроение людей

National Geographic
Открыть в приложении