ניתן להשתמש בקרני לייזר כדי למדוד במדויק את המיקום או המהירות של עצם. אבל בשביל זה זה רגיל
מדענים מאוניברסיטת אוטרכט ו-TU Wienהצליחו להשיג מדידות של דיוק נתון גם בתנאים קשים כאלה. הם שינו במיוחד את קרן הלייזר כך שתספק את המידע הרצוי בסביבה לא מסודרת.
"דיוק המדידה המקסימלי האפשרי הואמרכיב מרכזי בכל מדעי הטבע", אומר סטפן רוטר מ-TU Wien. "לדוגמה, במתקן הענק של LIGO, המשמש לזיהוי גלי כבידה, נשלחות קרני לייזר למראה, ושינויים במרחק בין הלייזר למראה נמדדים בדיוק רב".
זה עובד כל כך טוב רק בגלל שקרן הלייזר עוברת דרך ואקום גבוה במיוחד.
"אבל בוא נדמיין לוח זכוכית, לאשקוף לחלוטין, אבל מחוספס ולא מלוטש כמו חלון בחדר אמבטיה, "ממשיך אלרד מוסק מאוניברסיטת אוטרכט. “אור, כמובן, עובר, אבל נשבר. גלי אור משתנים ומתפזרים, ולכן איננו יכולים לראות במדויק את האובייקט בצד השני של החלון בעין בלתי מזוינת. " סיטואציה דומה מתרחשת כאשר יש צורך לבחון עצמים זעירים בתוך רקמה ביולוגית: סביבה מופרעת מפריעה לקרן האור. ואז קרן לייזר פשוטה, רגילה, ישרה הופכת למבנה גל מורכב שמפנה לכל הכיוונים.
אבל אם אתה יודע בדיוק מה עושה הסביבה המפריעהקרן אור, ניתן לשנות את המצב על ידי יצירת דפוס גל מורכב במקום קרן לייזר ישירה פשוטה, אשר מומרת בצורה הרצויה בדיוק. בגלל הפרעות והזעזועים בדיוק איפה שאתה רוצה את התוצאה הטובה ביותר. "כדי להשיג זאת, אתה אפילו לא צריך לדעת בדיוק מהן הפרות אלה", מסביר דוריאן בושה, המחבר הראשון של המחקר. "מספיק לשלוח תחילה סדרת גלי בדיקה דרך המערכת כדי ללמוד כיצד הם משתנים על ידי המערכת."
השיטה אושרה בניסוי באוניברסיטת אוטרכט: קרני לייזר הופנו דרך מדיום לא מסודר בצורת לוח עכור. לאחר מכן החוקרים חישבו את הגלים האופטימליים לניתוח האובייקט מחוץ לפלטה - זה נעשה בדיוק בננומטר.
מדענים הצליחו להראות שהשיטה היא לא רקעובד, אבל זה אופטימלי גם במובן הפיזי: "הדיוק של השיטה שלנו מוגבל רק על ידי מה שמכונה רעש קוונטי", מסביר אלרד מוסק. "הרעש הזה נובע מכך שאור עשוי מפוטונים - אי אפשר לעשות שום דבר בקשר לזה."
ראה גם:
הירח של שבתאי טיטאן דומה להפליא לכדור הארץ. אילו תוכניות יש לאנושות בשבילה?
מספר גדול של לווייתנים אפורים מתחיל לרעוב ולמות באוקיאנוס השקט
שליש מאלו שהחלימו מ- COVID-19 חוזרים לבית החולים. כל שמינית - מתה