Novice

Kvantna nihanja vplivajo na MIT-ova 88-kilogramska ogledala na makroskopski ravni

 Kvantna nihanja vplivajo na MIT-ova 88-kilogramska ogledala na makroskopski ravni


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Učinki kvantne mehanike so preveč prefinjeni, da bi jih zaznali v vsakdanjih predmetih. Pa vendar je vesolje, gledano skozi lečo kvantne mehanike, skrivnostno, hrupno mesto, kjer delci prasketajo in nenehno utripajo in ne obstajajo.

Zdaj je skupina, ki so jo vodili raziskovalci iz laboratorija MIT LIGO, izmerila učinke kvantnih nihanj na predmete v človeškem merilu.

POVEZANE: 7 RAZLOGOV, KI JIH MORAJO NAVDUŠATI KVANTNI RAČUNALNIKI

Uporaba LIGO za zaznavanje kvantnih nihanj

V prispevku, objavljenem včeraj vNaravaraziskovalci MIT poročajo, da opažajo, da lahko drobna kvantna nihanja presenetljivo "brcnejo" tako velik predmet, kot so 40-kilogramska ogledala observatorija za gravitacijsko valovanje (LIGO) ameriške nacionalne znanstvene fundacije.

LIGO je zasnovan za zaznavanje gravitacijskih valov, ki prihajajo na Zemljo iz kataklizmičnih virov, oddaljenih milijone do milijard svetlobnih let. Veliko dela je bilo opravljeno za zaščito interferometrov LIGO pred zunanjim hrupom, tako da imajo najboljše možne možnosti, da odkrijejo subtilne motnje, ki jih ustvarja prihajajoči gravitacijski val.

Nergis Mavalvala, profesorica marmorja in izredna vodja oddelka za fiziko na MIT, in njeni sodelavci so se spraševali, ali je LIGO morda tudi dovolj občutljiv, da lahko instrument čuti celo bolj subtilne učinke, kot so kvantna nihanja.

"To kvantno nihanje laserske svetlobe lahko povzroči sevalni tlak, ki lahko dejansko odbije predmet," dodaja McCuller. "Predmet v našem primeru je 40-kilogramsko ogledalo, ki je milijardo krat težje od nanometrskih predmetov, v katerih so druge skupine izmerile ta kvantni učinek."

"Kvantni stiskalnik"

Zaradi "udarcev", ki so jih opazili na LIGO, so se ogledala nekoliko zmanjšala, kar je ekipa lahko izmerila.

Glede na sporočilo za javnost MIT je bil kvantni šum v detektorjih LIGO dovolj, da je velika ogledala premaknil za 10-20 metrov - premik, ki ga je kvantna mehanika predvidela za objekt te velikosti, vendar še nikoli ni bil izmerjen.

»Vodikov atom je 10-10 metrov, tako da je ta premik ogledal za atom vodika tisto, kar je za nas atom vodika - in to smo izmerili, «pravi Lee McCuller, znanstveni sodelavec z Inštituta za astrofiziko in vesoljske raziskave MIT na Kavliju.

Raziskovalci so uporabili poseben instrument, ki so ga oblikovali sami, imenovan kvantni stiskalnik. S tem so lahko "manipulirali s kvantnim šumom detektorja in zmanjšali njegove udarce v ogledala, tako da bi lahko na koncu izboljšali občutljivost LIGO pri zaznavanju gravitacijskih valov," pojasnjuje Haocun Yu, študentka fizike na MIT.

Videti kvantne učinke na makroskopski ravni

Na koncu so opazovanja pokazala, da lahko kvantne učinke opazimo na makroskopski ravni - tudi na tako velikem človeku. »Tudi nas v vsaki nanosekundi našega obstoja trkajo okoli, ki jih zatirajo ta kvantna nihanja. Samo tresenje našega obstoja, naše toplotne energije, je preveliko, da bi ta kvantna nihanja vakuuma vplivala na naše gibanje, «pravi Nergis Mavalvala, profesor marmorja in izredni vodja fizičnega oddelka na MIT.

"Z ogledali LIGO smo naredili vse to delo, da smo jih izolirali od termično vodenega gibanja in drugih sil, tako da jih je zdaj še vedno dovolj, da jih brcajo kvantna nihanja in ta strašljiva kokica vesolja."

Ugotovitve bi lahko imele široke posledice za področja kvantne mehanike in zlasti kvantnega računalništva, ki obljublja revolucijo računalnikov z ustvarjanjem najsodobnejših strojev, ki lahko izračunajo, da bi klasični računalnik potreboval tisoče let.


Poglej si posnetek: Na Rubu Znanosti - Sudnji dan (September 2022).