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
Выстрел на орбите: что делают в космосе таинственные русские спутники Выстрел на орбите: что делают в космосе таинственные русские спутники

Что о таинственных спутниках серии «Космос»

Популярная механика
«Не рыба, но удочка»: как живут дети миллиардеров, которым не досталось состояние родителей «Не рыба, но удочка»: как живут дети миллиардеров, которым не досталось состояние родителей

Как зарабатывают наследники Хилтона, Баффета и других громких фамилий

Forbes
Свободу Бритни Спирс! Что случилось с певицей, и почему она просит о помощи Свободу Бритни Спирс! Что случилось с певицей, и почему она просит о помощи

Бритни Спирс вот уже на протяжении 12 лет находится под опекой своего отца

Cosmopolitan
Как сказать девушке, что ты сегодня не хочешь? 4 способа сделать это деликатно Как сказать девушке, что ты сегодня не хочешь? 4 способа сделать это деликатно

Вопреки активно распространяемому стереотипу, мужчины — не похотливые создания

Playboy
Благотворительные матчи в FIFA, «домашний» турнир adidas и новые форматы для блогеров: как киберспорт стал главным развлечением карантина Благотворительные матчи в FIFA, «домашний» турнир adidas и новые форматы для блогеров: как киберспорт стал главным развлечением карантина

Что такое киберспорт? Как начать зарабатывать играми и найти команду?

Esquire
Робот-лаборант поможет ученым выращивать нейроны Робот-лаборант поможет ученым выращивать нейроны

Робот, который позволит контролировать рост нейронов из стволовых клеток

Популярная механика
В России впервые вырастили монокристаллический слиток оксида галлия В России впервые вырастили монокристаллический слиток оксида галлия

Ученые получили полупроводник, который можно использовать в силовой электронике

Популярная механика
Речь о краденом молоке Речь о краденом молоке

Василий Степанов о «Первой корове» Келли Рейхардт

Weekend
Здравствуй, папа! Здравствуй, папа!

Помоги мужу понять свои ошибки и «исправиться»

Лиза
Посадить по науке: как, зачем и почему возбуждают дела о государственной измене Посадить по науке: как, зачем и почему возбуждают дела о государственной измене

Исследуем поток шпионских дел

Esquire
8 легенд Дикого Запада: от Бедовой Джейн до Буффало Билла 8 легенд Дикого Запада: от Бедовой Джейн до Буффало Билла

История Дикого Запада невероятно увлекательна. Это было время авантюристов

РБК
Незаметное насилие: распознать тирана, который не бьет Незаметное насилие: распознать тирана, который не бьет

Как понять, что рядом действительно абьюзер

Psychologies
«В каждом из нас живет сноб» «В каждом из нас живет сноб»

DJ Грув собрал всех своих друзей и устроил шумную вечеринку

OK!
Scientific American (США): космический полет, устремленный к звездам — и растянутый на несколько поколений Scientific American (США): космический полет, устремленный к звездам — и растянутый на несколько поколений

Этот проект может стать нашим первым целенаправленным шагом из Солнечной системы

ИноСМИ
Русского осетра скрестили с американским веслоносом Русского осетра скрестили с американским веслоносом

Венгерским ученым удалось получить жизнеспособные гибриды осетров и веслоносов

N+1
«Наша цель  — раздеть Лукашенко»: уехавший в Россию соперник белорусского президента о бегстве и стратегии оппозиции «Наша цель  — раздеть Лукашенко»: уехавший в Россию соперник белорусского президента о бегстве и стратегии оппозиции

Почему Валерий Цепкало не верит в честную победу Александра Лукашенко

Forbes
Об одном забытом слове Об одном забытом слове

Что случилось с первой матцею московского первопечатника?

Наука и жизнь
Оживет такой парень: 8 типов живых мертвецов на случай зомби-апокалипсиса Оживет такой парень: 8 типов живых мертвецов на случай зомби-апокалипсиса

Пентагон разработал план действий на случай зомби-апокалипсиса

Esquire
«Синдром Лазаря»: иногда мертвые действительно оживают «Синдром Лазаря»: иногда мертвые действительно оживают

Что такое «Синдром Лазаря» или самореанимация?

Популярная механика
«Пусть хоть голыми работают в два ночи». Почему мы потеряли веру в магию почасового трудоголизма «Пусть хоть голыми работают в два ночи». Почему мы потеряли веру в магию почасового трудоголизма

Как нужно повышать эффективность работы команды в 2020-м

Forbes
Секс, мастурбация и петтинг сделают вас умнее, но не стройнее Секс, мастурбация и петтинг сделают вас умнее, но не стройнее

Да, в чем-то секс похож на спорт, но похудеть от него не получится

Psychologies
The New Republic (США): смертоносное одиночество The New Republic (США): смертоносное одиночество

Кто такие одинокие люди, какова ключевая составляющая этого чувства и чем опасно

ИноСМИ
Роберт де Ниро, Шон Коннери, Аль Пачино - самые сексуальные звездные дедушки Роберт де Ниро, Шон Коннери, Аль Пачино - самые сексуальные звездные дедушки

Разве можно назвать этих парней дедушками?

Cosmopolitan
«Покажи язык»: почему корчить рожи — полезно «Покажи язык»: почему корчить рожи — полезно

Так ли уж вредно гримасничать?

Psychologies
Детям лучше на природе: так ли это и почему? Детям лучше на природе: так ли это и почему?

Контакт с природой очень важен для развития и благополучия ребенка

Psychologies
Кто встает на защиту схиигумена Сергия Кто встает на защиту схиигумена Сергия

Схиигумен Сергий и его проповедь — естественное следствие пропаганды ненависти

СНОБ
Как жить в мире, где все отвлекает, или почему пожарные машины красного цвета Как жить в мире, где все отвлекает, или почему пожарные машины красного цвета

Как работает наше внимание?

Forbes
Английская булавка: патент на нее продали за... $100 Английская булавка: патент на нее продали за... $100

Уолтер Хант совершил больше изобретений, чем кто-либо другой в мире

Популярная механика
«Сейчас нет героев» «Сейчас нет героев»

Актриса Ангелина Стречина о субличностях и об отношениях с родителями

OK!
Открыть в приложении