Мир квантовой механики долго был ограничен крайне низкими температурами, что затрудняло практическое применение квантовых технологий. Однако исследователи из École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) совершили прорыв, приведя квантовые явления под контроль при комнатной температуре.
Во главе исследований стояли Тобиас Дж. Киппенберг и Нилс Йохан Энгельсен, которые объединили квантовую физику и механическую инженерию для разработки системы с ультранизким уровнем шума. Используя зеркала пустоты, украшенные кристаллоподобными структурами «фононных кристаллов», они минимизировали тепловой шум, являющийся основным препятствием при более высоких температурах. Это позволило точно изучать и управлять тем, как свет взаимодействует с движущимися объектами.
Критической составляющей их исследований является механический осциллятор в форме барабана диаметром 4 мм, взаимодействующий со светом. Его конструкция защищает его от внешнего шума, позволяя обнаруживать квантовые явления при комнатной температуре. Это достижение имеет особое значение в решении сложных источников шума и обещает значительные прорывы в точности измерений и измерительной техники.
На удивление, исследователи продемонстрировали «оптическое сжатие» — квантовое явление, которое уменьшает флуктуации в одной переменной, увеличивая их в другой. Этот прорыв опровергает предыдущее представление о том, что квантовые явления можно контролировать только при крайне низких температурах.
Ученые считают, что их достижение сделает квантовые оптомеханические системы более доступными, революционизируя квантовые измерения, обработку информации и исследование сложных квантовых состояний. Эти инновационные исследования не только расширили границы квантовых исследований, но и проложили путь для гибридных квантовых систем. От взаимодействия с запиненными облаками атомов до создания больших, сложных квантовых состояний, возможности огромны.
Посвятившая себя и оригинальная работа команды EPFL открыла новую эру в квантовой механике. Благодаря возможности контролировать квантовые явления при комнатной температуре, они заложили прочный фундамент для будущих технологий, способных изменить наше понимание и применение квантовой механики в реальном мире.
Чтобы быть в курсе захватывающих статей, эксклюзивного контента и последних обновлений в этой области, подпишитесь на нашу рассылку. Кроме того, ознакомьтесь с приложением EarthSnap, бесплатным приложением, которое предлагает захватывающую графику и контент, предоставляемые Эриком Раллсом и Earth.com.
Часто задаваемые вопросы (ЧАВО)
1. Какой прорыв достигла исследовательская группа в EPFL?
Исследовательская группа в EPFL достигла прорыва, приведя квантовые явления под контроль при комнатной температуре.
2. Каким образом команда достигла этого прорыва?
Команда объединила квантовую физику и механическую инженерию для создания системы с ультранизким уровнем шума. Они минимизировали тепловой шум, используя зеркала пустоты, украшенные кристаллоподобными структурами «фононных кристаллов», что позволило точно изучать и управлять взаимодействием света с движущимися объектами.
3. В чем заключается значение 4-мм механического осциллятора в форме барабана?
4-мм механический осциллятор в форме барабана является ключевым компонентом исследований. Его конструкция защищает его от воздействия внешнего шума, что позволяет обнаруживать квантовые явления при комнатной температуре. Это достижение позволяет решать проблемы сложных источников шума и обеспечивает значительные прорывы в точности измерений и измерительной техники.
4. Какое квантовое явление продемонстрировала команда в своем эксперименте?
Команда продемонстрировала «оптическое сжатие» — квантовое явление, которое уменьшает флуктуации в одной переменной, одновременно увеличивая их в другой.
5. Ранее считалось, что квантовые явления могут контролироваться только при крайне низких температурах?
Да, ранее считалось, что квантовые явления могут контролироваться только при крайне низких температурах. Этот прорыв опровергает данное убеждение.
6. Какие последствия этот прорыв оказывает на квантовые оптомеханические системы?
Этот прорыв делает квантовые оптомеханические системы более доступными, революционизируя квантовые измерения, обработку информации и исследование сложных квантовых состояний.
7. Какие возможности открывает эта исследовательская работа?
Возможности, открываемые этим исследованием, огромны: от взаимодействия с запертыми облаками атомов до создания больших, сложных квантовых состояний.
8. Какую роль команда EPFL сыграла в области квантовой механики?
Самоотверженность и изобретательность команды EPFL привнесли в область квантовой механики новую эру. Благодаря возможности контролировать квантовые явления при комнатной температуре, они заложили прочный фундамент для будущих технологий, способных изменить наше понимание и применение квантовой механики в реальном мире.
9. Как можно быть в курсе новостей и последних обновлений в этой области?
Чтобы быть в курсе новостей, можно подписаться на рассылку исследовательской группы.
10. Есть ли какие-либо рекомендуемые связанные ссылки?
Статья не содержит рекомендуемых связанных ссылок.
The source of the article is from the blog qhubo.com.ni