Fysikere bryder standard kvantegrænse med 'Quantum Horror'

Albert Einstein kaldte kvantesammenfiltring "skabelsen af ​​uhyggelige ting på afstand", en anden

en "skræmmende" funktion er delokalisering, dvs.en partikels evne til at være flere steder på samme tid. Et team af fysikere ledet af det amerikanske National Institute of Standards and Technology (NIST) har brugt begge disse effekter for første gang til at skabe en ultrafølsom sensor.

For at forveksle to genstande, skal du normalt medbringedem meget, meget tæt på hinanden, så de kan interagere. I deres arbejde brugte forskerne en alternativ metode. De viklede atomerne ind ved hjælp af lys reflekteret mellem spejle kaldet optiske resonatorer. På denne måde kan op til en million atomer vikles ind, placeret i en afstand på flere millimeter eller mere fra hinanden.

Den anden forskningslinje var relateret tiludflytning. Forskerne brugte lysimpulser til at få atomerne til både at bevæge sig og ikke bevæge sig på samme tid og absorbere og ikke absorbere laserlys. Dette får atomerne til at være to forskellige steder på samme tid over tid.

Vi retter laserstråler mod atomer, så vivi opdeler faktisk kvantebølgepakken for hvert atom i to dele, med andre ord, partiklen eksisterer faktisk i to separate rum på samme tid.

Chenggi Luo, NIST kandidatstuderende og medforfatter

Eksperimentelt design. Billede: Graham P. Greve et al., Nature

Ved at kombinere disse to effekter skabte forskernebaseret på et optisk resonator stof-bølge interferometer. Dette instrument måler fritfaldsacceleration med en nøjagtighed, der overstiger standard kvantegrænsen. Dette er en begrænsning af nøjagtigheden af ​​en kontinuerlig eller gentagen måling på grund af kvantestøjen fra ikke-sammenfiltrede atomer.

Forfatterne af undersøgelsen mener, at sensorerne,som vil bruge sammenfiltring og delokalisering sammen, give mere nøjagtig navigation i fremtiden, hjælpe med at udforske naturressourcer, bestemme fundamentale konstanter mere præcist og lede efter mørkt stof.

Læs mere:

Starlink-signal hacket til at blive brugt som et alternativ til GPS

NASA afslørede oprindelsen af ​​Haumea - den mest mystiske planet i solsystemet

Et monster sort hul blev fundet i "baghaven" af Jorden: det er meget tæt på vores planet