Physiker haben ein Quanten-GG "optisches Kompressor GG" entworfen; Dies kann das Quantenrauschen im einfallenden Laserstrahl um 15% reduzieren. Dies ist das erste System seiner Art, das bei Raumtemperatur arbeitet, wodurch es für kompakte tragbare Aufbauten geeignet ist und hochpräzisen Experimenten zur Verbesserung der Lasermessung hinzugefügt werden kann.
Der Kern dieses „Kompressors“ ist ein optischer Hohlraum mit zwei nanomechanischen Spiegeln, die sich in einer Vakuumkammer befinden. Einer der Spiegel ist kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares, an einem federartigen Ausleger aufgehängt und kann sich bewegen. Der größere Spiegel steht still.
Die Form und das Aussehen des kleineren&"nanomechanischen GG"; Spiegel spielen eine Schlüsselrolle für die Fähigkeit des Systems, bei Raumtemperatur zu arbeiten. Wenn der Laserstrahl in die Kammer eintritt, wird er zwischen den beiden Spiegeln reflektiert. Die vom Licht ausgeübte Kraft bewirkt, dass der nanomechanische Spiegel hin und her schwingt, sodass die Forscher Parameter entwerfen können, die dem Licht besondere Quanteneigenschaften verleihen.
Der Laser kann das System in einem komprimierten Zustand verlassen, der für genauere Messungen wie Quantencomputer und Gravitationswellendetektion verwendet werden kann. MIT Marble Professor und stellvertretender Direktor für Physik Nergis Mavalvala sagte:" Die Bedeutung des Ergebnisses ist, dass Sie diese mechanischen Systeme so konstruieren können, dass sie bei Raumtemperatur quantenmechanisch sind. Performance."
Der Laser enthält eine große Anzahl von Photonen. Diese Photonen fließen in Form synchronisierter Wellen aus, um einen hell fokussierten Strahl zu erzeugen. In dieser geordneten Konfiguration gibt es jedoch eine gewisse Zufälligkeit zwischen den einzelnen Photonen des Lasers, die in Form von Quantenfluktuationen auftreten, die auch als&"Schussrauschen GG" bezeichnet werden. in der Physik.
Bisher wurde die optomechanische Kompression in Großgeräten realisiert, die in kryogenen Kühlschränken untergebracht werden müssen. Dies liegt daran, dass selbst bei Raumtemperatur die umgebende Wärmeenergie ausreicht, um die beweglichen Teile des Systems zu beeinflussen, wodurch&"Jitter GG" verursacht wird, wodurch jegliche Auswirkungen von Quantenrauschen aufgehoben werden. Um thermischem Rauschen zu widerstehen, mussten die Forscher das System auf ungefähr 10 K (-263,5 ℃) abkühlen.&"Wenn Sie eine kryogene Kühlung benötigen, können Sie keinen tragbaren Kompaktextruder haben, GG"; Mahuawala sagte." Das könnte ein Durchbruch sein, da Sie den Kompressor nicht in einen großen Kühlschrank stellen und für Experimente oder Geräte vor Ort verwenden können."
Das von Aggarwal geleitete Team wollte ein optomechanisches System entwickeln, bei dem der bewegliche Spiegel des Systems aus einem Material besteht, das im Wesentlichen sehr wenig Wärmeenergie absorbiert, sodass das System nicht extern gekühlt werden muss. Sie entwarfen schließlich einen sehr kleinen 70 Mikrometer breiten Spiegel mit abwechselnden Schichten aus Galliumarsenid und Aluminiumgalliumarsenid. Beide Materialien sind Kristalle mit einer sehr geordneten Atomstruktur, die verhindern können, dass einströmende Wärme entweicht. Diese Funktion ermöglicht es dem Team, das Quantenrauschen des Laser-GG zu identifizieren und dadurch um 15% zu reduzieren, was zu einem genaueren&"komprimiertem GG" führt. Licht.&"Sehr unordentliche Materialien können leicht Energie verlieren, weil Elektronen kollidieren und kollidieren und an vielen Stellen thermische Bewegung erzeugen. GG"; Sagte Aggarwal." Je geordneter und reiner ein Material ist, desto weniger Stellen verliert oder verbraucht es Energie."
Mavalvala sagte," Dies zeigt, dass wir wissen, wie man einen Raumwellenkompressor herstellt, der unabhängig von der Wellenlänge ist. Wenn wir unsere Experimente und Materialien verbessern, werden wir bessere Kompressoren herstellen."