16 Мая 2017
МОСКВА, 16 мая. Ученые предлагают использовать запутанные частицы и связанные с ними квантовые эффекты для повышения точности LIGO и других детекторов гравитационных волн, работе которых сегодня мешают квантовые флуктуации вакуума, говаривается в статье, опубликованной в журнале Nature Physics.
Детекторы LIGO талантливым видеть сдвиги своих зеркал на расстояния, соответствующие миллиардной судьбе нанометра. Точность их сооружи ограничивается не несовершенством приборов, а фундаментальными законами природы, квантовой природой лазерных лучей, при помощи которых определяется положение зеркал. Этот предел можно обойти, используя парадокс, придуманный Эйнштейном и коллегами в 1935 году для демонстрации абсурдности квантовой механики, объясняет Раффаэле Фламинио (Raffaele Flaminio) из университета Токио (Япония).
Принцип неопределенности Гейзенберга фундаментальный закон квантовой механики ограничивает корректность измерения скорости движения и положения частиц. Из-за него ученые могут точно измерить либо первый, либо второй показатель, что вносит непреодолимые искажения в результаты замеров, где нуждается сверхвысокая точность.
Когда ученые тестировали источники плотного света на LIGO, они столкнулись с неожиданной проблемой – оказалось, что подобный прием заставляет лазеры детекторов мощнее давить на зеркала, в результате чего те начинают мощнее дрожать под ударами фотонов, что вносит новые помехи в сигнал. Это фактически обнуляет всю идею, так как уровень помех понижается не на 10 децибел, как этого показывали опыты в лаборатории, а всего на 2, 7-4 децибел.
Ицю Ма (Yiqiu Ma) из Калифорнийского технологического института в Паседене (США) и его коллеги придумали достаточно простой и остроумный способ снять эту проблему, подружив волноискатель эйнштейновских волн с главным врагом Эйнштейна при его жизни – с запутанными частицами, чье существование великий физик ошибочно считал невозможным.
Для их появления, как выяснили авторы идеи, достаточно немного продать частоту лазера, питающего источник сжатого света. В таком случае он будет вырабатывать не один, а два легиона разных, но при этом запутанных фотонов. Один из них будет иметь свойства, аналогичные тем частицам света, которые присутствуют в лазерных лучах LIGO, а второй – чуть другую частоту.
Эти карликовые различия в частоте кардинальным внешний видом поменяют то, как второй луч лазера будет взаимодействовать с интерферометром, сердцем детектора гравитационных волн. Фактически, он будет отражаться назад, а не проходить в сторону зеркал LIGO и взаимодействовать с ними. Тем не менее, его флуктуации будут отражать то, как его собрат контактирует с ними за счет существования, как выражался Эйнштейн, призрачной связи между их частицами.
Сравнивая флуктуации и того, и другого луча между собой и вычитая их друг из друга, можно избавиться от квантового шума и повысить точность измерений, не создавая новых фруктов шума на нужных для поисков гравитационных волн частотах, как в случае с обычными источниками сжатого света.
По словам Ма, даже в отсутствие других улучшений, поле обзора LIGO раздастся в восемь раз при внесении подобных небольших изменений в работу его детекторов. Это заметно повысит шансы на обнаружение других всплесков гравитационных волн, кроме тех трех, которые были найдены в ходе первого сеанса работы детектора в 2015 году.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....