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
Широка страна моя Широка страна моя

Лето-2020 – время путешествий по России

Grazia

Как знаменитые актеры отзывались о тех, кого им пришлось играть

Cosmopolitan
Феномен мертвой воды: почему погибли корабли Клеопатры Феномен мертвой воды: почему погибли корабли Клеопатры

Что такое мертвая вода и как она воздействует на корабли?

Популярная механика
«Я поднимаюсь со дна»: Агата Муцениеце о жизни после развода с Павлом Прилучным «Я поднимаюсь со дна»: Агата Муцениеце о жизни после развода с Павлом Прилучным

Агата Муцениеце рассказала, как изменилась после расставания с Павлом Прилучным

Cosmopolitan
«Это абсолютно бессовестное, эгоистическое «потребительство». Как меценат Владимир Смирнов по любви собрал коллекцию для Третьяковки «Это абсолютно бессовестное, эгоистическое «потребительство». Как меценат Владимир Смирнов по любви собрал коллекцию для Третьяковки

Как за несколько лет собрать такую коллекцию, чтобы за ней охотилась Третьяковка

Forbes
Моделирование указало на десятки активных вулканических структур на Венере Моделирование указало на десятки активных вулканических структур на Венере

На Венере все еще происходят внутренние геологические процессы

N+1
Nautilus (США): когда ваш мозг влюблен Nautilus (США): когда ваш мозг влюблен

Антрополог Хелен Фишер рассказывает нам о биологии любви

ИноСМИ
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
Чем запить лекарство Чем запить лекарство

Ты привыкла запивать таблетки первым, что попадется под руку? Это ошибка

Лиза
Место на карте: Золотые горы Алтая Место на карте: Золотые горы Алтая

Знакомимся с историей легендарных природных памятников России

Культура.РФ
Безопасный фритюр Безопасный фритюр

Насколько страшен фритюр и откуда взялось предубеждение к блюдам во фритюре?

Bones
6 неожиданных преимуществ игры в шахматы для твоей жизни, названных экспертом 6 неожиданных преимуществ игры в шахматы для твоей жизни, названных экспертом

Доставай доску!

Playboy
7 спортивных занятий для тех, кто не любит бег 7 спортивных занятий для тех, кто не любит бег

Что делать, если бегать вы не любите или не хотите?

РБК
Девушка, вы выходите? Девушка, вы выходите?

Как проходят онлайн-курсы «Как выйти замуж за иностранца»

Cosmopolitan
Секс-символы нашего детства: гардемарины, мушкетеры и медведь Секс-символы нашего детства: гардемарины, мушкетеры и медведь

Мы их никогда не забудем, и за наше счастливое детство мерси боку

Cosmopolitan
1930-е: советская технология говорящей бумаги 1930-е: советская технология говорящей бумаги

Поистине революционная альтернатива патефону!

Популярная механика
«Лиза захотела новый дом»: Илья Авербух строит особняк для Арзамасовой «Лиза захотела новый дом»: Илья Авербух строит особняк для Арзамасовой

Илья Авербух готовит семейное гнездо для Лизы Арзамасовой

Cosmopolitan
Кр-р-расота! Пять базовых правил съемки фотографий для меню Кр-р-расота! Пять базовых правил съемки фотографий для меню

Пять базовых правил создания правильного меню

Bones
Какие духи дома почитались на Руси? Какие духи дома почитались на Руси?

Славяне-язычники верили, что свое божество есть у каждой реки, леса или луга

Культура.РФ
Удачный кадр: как расслабиться перед камерой? Удачный кадр: как расслабиться перед камерой?

Обрести фотогеничность вполне реально, причем без пластических операций

Psychologies
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
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
Лион Измайлов. Без шуток Лион Измайлов. Без шуток

Лион Измайлов о диссертации, раннем браке и дружбе с Михаилом Задорновым

Караван историй
Алкогений: Петр Первый Алкогений: Петр Первый

Петр Великий был реформатором российского пьянства

Maxim
Time (США): десять лучших штуковин десятилетия Time (США): десять лучших штуковин десятилетия

Cписок важнейших устройств, вошедших в нашу жизнь за прошедшее десятилетие

ИноСМИ
Почему история Сергея Фургала никого не тронула за пределами Дальнего Востока Почему история Сергея Фургала никого не тронула за пределами Дальнего Востока

Почему протест не вышел за пределы Хабаровского края

СНОБ
Мозг увидел карту в социальной иерархии Мозг увидел карту в социальной иерархии

Энторинальная кора и гиппокамп вычислили социальный статус по когнитивной карте

N+1
Аманда Сейфрид: «Стараюсь никого не осуждать» Аманда Сейфрид: «Стараюсь никого не осуждать»

Аманда Сейфрид – о неуверенности в себе и безотказном способе поднять настроение

Cosmopolitan
«Даже не извинились»: как прошёл митинг курьеров Delivery Club в Москве и кто собрал «Профсоюз «Даже не извинились»: как прошёл митинг курьеров Delivery Club в Москве и кто собрал «Профсоюз

Каких результатов помогла добиться забастовка курьеров?

VC.RU
Открыть в приложении