Пределы классические измерения механического движения были вытеснены за рамки ожиданий в последние годы, например, в первое прямое наблюдение гравитационных волн, которые проявляются как крошечные смещения зеркала в километр-шкала оптического интерферометра. На микроскопическом уровне атомно — и магнитно-резонансная силовых микроскопов теперь могу раскрыть атомную структуру материалов и даже чувство спинов одиночных атомов.
Но чувствительность, что мы можем достичь с помощью чисто обычных средств ограничено. Например, принцип неопределенности Гейзенберга в квантовой механике предполагает наличие «измерение backaction»: точное знание местонахождения частицы неизменно разрушает знание ее импульса, а следовательно, и предсказания его будущего расположения.
Backaction-уклонение от методики разработаны специально для того, чтобы ‘обойти принцип неопределенности Гейзенберга, тщательно контролируя то, что информацию получила и что не в измерения, например, путем измерения только амплитуды осциллятора и игнорируя его фазы.
В принципе, такие методы неограниченный чувствительностью, но в стоимость обучения половина имеющейся информации. Но технические проблемы в сторону, ученые обычно считается, что любые динамические эффекты, возникающие от этого оптико-механического взаимодействия не несут каких-либо дальнейших осложнений.
Теперь, в целях повышения чувствительности таких измерений в лаборатории Тобиас Киппенберг в ЕПФЛ, работая с учеными из Кембриджского университета и IBM исследования — Цюрихе, обнаружили романе динамика, неожиданные ограничения на достижимые чувствительности. Опубликовано в натуральном комментарий х, в работе показано, что крошечные отклонения в оптических частот вместе с отклонения в частоте, может иметь серьезные результаты, даже в отсутствие посторонних эффектов-как механические колебания начинают усиливаться из-под контроля, имитируя физику, что называется «вырожденный параметрический генератор.»
То же поведение было обнаружено в двух глубоко различных систем оптико-механических, операционных с оптическими и другими с микроволновым излучением, подтверждающие, что динамики не были уникальными для какой-либо конкретной системы. Исследователи ЕПФЛ наметили пейзаж этой динамики тюнинг частот, демонстрируя идеальное совпадение с теорией.
«Других динамических неустойчивостей были известны в течение десятилетий и показали чумы гравитационные датчики волну», — говорит ученый ЕПФЛ Итай Shomroni, первый автор бумаги. «Теперь, эти новые результаты должны быть учтены при проектировании будущих квантовых датчиков и в смежных областях, таких как backaction-бесплатные квантового усиления.»
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!