分类
加州理工大学新闻

Quantum Fluctuations Can “Kick” Objects on the Human Scale

研究人员首次测量了量子涨落对人类尺度物体的影响。今天发表在自然杂志上撰文指出,量子涨落的观察,微小的可能,还是能够"kick"对象重达40公斤的镜片一样大的国家科学基金会# x27; s激光干涉引力波天文台(LIGO),使它们的举动无穷小学位。研究小组能够测量出这些微小的运动。

这项新研究由麻省理工学院加州理工学院LIGO实验室的几名研究人员领导,在路易斯安那州的LIGO利文斯顿天文台进行。

事实证明,ligos探测器中的量子噪声足以使大镜片移动10-20米,这是量子力学预测的这种尺寸物体的位移,但之前从未被测量过。为了测量这种运动,研究小组使用了一种他们设计的叫做"quantum squeezer"的特殊仪器来操纵探测器的量子噪声,减少它对镜子的冲击;通过降低量子噪声,他们能够确定它对镜面运动的贡献有多大。

"It& # x27;年代真正令人印象深刻的看到挤光,一束光每秒只有少量的光子,可以减少这些巨大的镜子的运动重是一个小的人,"合作者希拉德怀尔说,加州理工学院的科学家在LIGO汉福德设施在华盛顿工作。在这些频率下,有太多的噪声源导致镜子移动,所以令人印象深刻的是,对这个结果的影响非常明显

Rana Adhikari,加州理工学院的物理学教授,LIGO实验室的一员,解释说,挤光减少不必要的量子噪声噪声推到光波的振幅而不是光波的相位,这是他们想要的东西来衡量。

他说:“它是反射镜光线的振幅。”我们利用了自然界的一个漏洞,把噪音推到我们不感兴趣的地方

在LIGO测量中,通过使用压缩光来降低量子噪声,该团队已经使测量比标准量子极限更精确;这种降噪将最终帮助LIGO探测更微弱、更遥远的引力波源。

Adhikari说,在更遥远的未来,这种研究可以用于改进智能手机、自动驾驶汽车和其他类型的技术。路易斯安那州LIGO Livingston的研究小组是实现这些观测的关键

更多信息请访问:https://www.ligo.caltech.edu/news/ligo20200701。

上图:LIGO工作人员丹尼·塞勒斯在检查LIGO livingstone的一面镜子。(来源:加州理工学院/麻省理工学院/ LIGO实验室)

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://www.caltech.edu/about/news/quantum-fluctuations-can-kick-objects-human-scale