Техніка знімків допомагає вченим «почути» квантовий світ
Фізики створили нову техніку, яка значно полегшить спостереження за квантовим рухом. Надано: Університет Квінсленда.
Коли вчені досліджують дуже маленькі і швидкі об'єкти, вони бачать закони фізики, що працюють зовсім інакше, ніж в повсякденному світі «нормального розміру».
Спостерігати за цими нелогічними подіями на великих об'єктах завжди було важко, але фізики з Квінслендського університету – частина дослідницької групи з Австрії та Великобританії – створили нову техніку, яка значно полегшила спостереження за квантовим рухом.
Відкриття може допомогти освоєння квантової фізики в нових технологіях, таких як надчутливі датчики руху, подібні до тих, що використовуються в мобільних телефонах, які використовують незвичайні властивості квантового руху.
Доктор Фарід Шахандех, який захистив докторську дисертацію в UQ і в даний час працює в університеті Суонсі, сказав, що нова техніка має схожість з «прослуховуванням» скрипки, дивлячись на її струни.
«Коли музикант грає на скрипці, кожна струна вібрує з певною частотою, щоб створити певний звук, а поєднання або« накладення »всіх цих частот створює музику, яку ви чуєте», – сказав він.
«Якщо ви не можете чути музику, як Бетховен в останнє десятиліття свого життя, дуже важко зрозуміти, що грає, тільки спостерігаючи за ударами лука».
«У квантовій фізиці ми глухі до звуку квантових« скрипок », але наша нова техніка використовує світло, щоб дозволити їм чути їх».
Дослідники домоглися значних успіхів в грі на квантових інструментах, але, як відомо, складно почути їх звук і переконатися, що це мелодія, а не тільки одна частота.
Доктор Мартін Рінгбауер, співробітник Центру інженерії квантових систем (EQUS) Австралійського дослідницького ради, сказав, що новий підхід команди на кшталт зйомці рухомих струн скрипки.
«Інші методи намагаються витягти все квантове рух відразу, але наш підхід полягає в тому, щоб реконструювати його з серії знімків, зроблених з сильним променем світла», – сказав доктор Рінгбауер, почесний науковий співробітник UQ, і в даний час працює в університеті Інсбрука.
«Квантова скрипка все ще виробляє звук в сенсі вібрації, хоча це було б занадто високо, щоб бути чутним.
«Важливо розуміти, що ви не можете грати на цій скрипці, використовуючи звичайний лук: ви повинні використовувати світло, щоб струни вібрували.
Доктор Рінгбауер сказав, що нова гнучка методика дозволила спостерігати квантовий рух у багатьох поточних експериментах, де інші методи зазнали невдачі.
«Здатність спостерігати і перевіряти квантові властивості механічних систем є життєво важливим кроком у розвитку нових квантових технологій», – сказав він.
Дослідники опублікували своє відкриття під назвою «Реконструкція Оптомеханические стану і перевірка неклассічності за межами режиму дозволеної бічний смуги» в Quantum.
Джерело інформації: https://phys.org/news/2019-02-snapshot-technique-scientists-quantum-world.html#jCp
Тімеркаев Борис – 68-річний доктор фізико-математичних наук, професор з Росії. Він є завідувачем кафедри загальної фізики в Казанському національному дослідницькому технічному університеті імені А. Н. Туполєва – КАИ