レーザービームを使用して、物体の位置や速度を正確に測定できます。しかし、これを行うには、
ユトレヒト大学とウィーン工科大学の科学者たちは、このような困難な条件下でも精度の高い測定値を得ることができました。彼らは、レーザービームを特別に修正して、無秩序な環境で目的の情報を提供するようにしました。
「可能な最大の測定精度は、すべての自然科学の中心的な要素です」とウィーン工科大学のステファン・ロッテル氏は言います。 「たとえば、重力波の検出に使用される巨大なLIGO施設では、レーザー光線が鏡に送られ、レーザーと鏡の間の距離の変化が非常に正確に測定されます。」
レーザービームが超高真空を通過するため、非常にうまく機能します。
「しかし、ガラスパネルを想像してみましょう。完全に透明ですが、バスルームの窓のように粗くて磨かれていません」とユトレヒト大学のアラードモスクは続けます。 「もちろん、光は通過しますが、屈折します。光の波が変化して散乱するため、窓の向こう側にある物体を肉眼で正確に見ることはできません。」同様の状況は、生体組織内の小さな物体を検査する必要がある場合に発生します。無秩序な環境が光線を妨害します。次に、単純で規則的な直線のレーザービームが、すべての方向に偏向する複雑な波の構造に変わります。
しかし、干渉環境が何をするのかを正確に知っているなら光ビームの場合、単純な直接レーザービームの代わりに複雑な波形パターンを作成することで状況を変えることができます。これは正確に目的の形状に変換されます。暴動とショックのために、あなたが最良の結果を望む場所に正確に。 「これを達成するために、これらの違反が何であるかを正確に知る必要さえありません」と、研究の最初の著者であるドリアン・ブーシェは説明します。 「最初に一連のテスト波をシステムに送信して、システムによってどのように変化するかを調べるだけで十分です。」
メソッドは実験的に確認されましたユトレヒト大学：レーザービームは、曇ったプレートの形で無秩序な媒体を通して向けられました。次に、研究者はプレートの外側の物体を分析するために最適な波を計算しました-これはナノメートルの精度で行われました。
科学者たちは、その方法が動作しますが、物理的な意味でも最適です。「私たちの方法の精度は、いわゆる量子ノイズによってのみ制限されます」とAllardMosk氏は説明します。 「このノイズは、光が光子でできているという事実から来ています。それについては何もできません。」
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