• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Snapshot -teknik hjälper forskare att höra kvantvärlden

    Fysiker har skapat en ny teknik för att göra observationen av kvantrörelse mycket lättare. Upphovsman:University of Queensland

    När forskare undersöker mycket små och snabba föremål ser de fysikens lagar som fungerar väldigt annorlunda än i den dagliga "normala" världen.

    Att observera dessa kontraintuitiva händelser i större objekt har alltid varit svårt, men University of Queensland fysiker - en del av en österrikisk/brittisk forskargrupp - har skapat en ny teknik för att göra observationen av kvantrörelse mycket lättare.

    Upptäckten kan underlätta användningen av kvantfysik i ny teknik-till exempel ultrakänsliga rörelsesensorer som liknar dem i mobiltelefoner-som utnyttjar kvantrörelsens ovanliga egenskaper.

    Dr Farid Shahandeh, som doktorerade vid UQ och nu är på Swansea University, sa att den nya tekniken hade likheter med att "lyssna" på en fiol genom att titta på dess strängar.

    "När en musiker spelar fiol, varje sträng vibrerar med en specifik frekvens för att skapa ett specifikt ljud och kombinationen eller 'superposition' av alla dessa frekvenser skapar musiken du hör, " han sa.

    "Om du inte kan höra musiken, precis som Beethoven under det senaste decenniet av sitt liv, det är extremt svårt att förstå vad som spelas bara genom att titta på bågens slag.

    "I kvantfysik, vi är döva för ljudet av kvantfioler "men vår nya teknik använder ljus för att göra det möjligt att höra dem."

    Forskare har gjort betydande framsteg när det gäller att spela kvantinstrument, men att höra deras ljud och se till att det är en melodi - inte bara en enda frekvens - är notoriskt svårt.

    Dr Martin Ringbauer, en samarbetspartner i Australian Research Council Center for Engineered Quantum Systems (EQUS) vid UQ, sa att lagets nya tillvägagångssätt liknade att ta ögonblicksbilder av en fiols rörliga strängar.

    "Andra metoder försöker extrahera hela kvantrörelsen på en gång, men vårt tillvägagångssätt är att rekonstruera det från en serie ögonblicksbilder tagna med en stark ljusstråle, "sa Dr Ringbauer, som är en UQ hedersforskningsassistent, och arbetar för närvarande vid universitetet i Innsbruck.

    "Kvantfiolen producerar fortfarande ljud i känslan av vibrationer, även om detta skulle vara för högt för att höras.

    "Det viktiga att förstå är att du inte kan spela den här fiolen med en vanlig båge:du måste använda ljus för att få strängarna att vibrera.

    Dr Ringbauer sa att den nya flexibla tekniken gjorde det möjligt att observera kvantrörelse i många pågående experiment där andra metoder misslyckades.

    "Möjligheten att observera och verifiera kvantegenskaperna hos mekaniska system är ett viktigt steg i utvecklingen av nya kvanttekniker, " han sa.

    Forskarna publicerade sin upptäckt ett papper med titeln "Optomekanisk tillståndsrekonstruktion och icke-klassificeringsverifiering bortom den upplösta sidbandsregimen, " i Kvant .

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com