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科学家开发出微米级实验装置可观察并控制量子运动

2021-03-01 10:57 来源：力学实验室 编辑：计量检定员

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科学家开发出微米级实验装置可观察并控制量子运动

仪器校验理论上，量子噪声是所有物体运动所固有的，施瓦伯和同事设计了一种装置，能观察并控制量子噪声。这种微米级的装置由柔性铝片和上面的一层硅基质构成。
科技日报北京8月31日电 （记者常丽君）一个由美、韩、德等多国科学家组成的国际研究团队日前开发出一种新方法，能观察并控制较大物体的量子运动。研究人员指出，如果这种技术能进一步放大，有望用来寻找时空构造中的涟漪——引力波。
在日常生活中，物体可以静止下来；而在量子世界，没有东西能真正静止。该研究负责人、加州理工学院物理与应用物理学教授基思?施瓦伯说：“过去两年中仪器修理，秋葵视频在线观看免费掌握了通过制冷让微米级的小物体静止的方法，让它们回到量子基态。但秋葵视频在线观看免费知道，即使在量子基态，仍有很小的振幅波动，或叫作‘噪声’。”
 
理论上，量子噪声是所有物体固有的一种运动，不会消失。研究团队发表在新一期《科学》杂志上的论文称，他们设计了一种微米大小的装置，由柔性铝片及其面上的一层硅基质构成，当硅铝片以每秒350万次的频率振动时，就会与超导电路接通。利用该装置能够观察到量子噪声并控制它。按照经典力学法则，如果冷却到基态，这种振动结构会完全静止，但实验显示并非如此。当他们把弹性铝片冷却到基态时，仍有剩余能量，即量子噪声。
 
施瓦伯说：“量子力学精确解释了电子行为，秋葵视频在线观看免费把量子量具维修物理学用到较大事物上，就能在光学显微镜下看见它，秋葵视频在线观看免费观察的不是一个而是几万亿个原子的量子效应。”
 
秋葵视频官网免费观看由于存在量子噪声，它就对精确测量一个物体的位置设置了基本限制，但这种限制并非不可逾越。施瓦伯解释说：“描述噪声或运动的主要有两个变量。秋葵视频在线观看免费证明了确实能让其中一个变量的波动更小，但代价是让另一个变量的波动更大，即所谓的量子压缩态。秋葵视频在线观看免费在一个地方压缩了噪声，由于挤压，更多噪声转到其他地方，至于转到了哪儿，无法测量，也无关紧要。”仪器计量
未来这种控制量子噪声的能力或可用于提高有关检测的精度，如激光干涉测量引力波观测站（LIGO），以寻找引力波。施瓦伯说：“此项研究的目的是在更大尺度上探测量子机制，希望将来能探测到引力波。”

本文由计量仪器校验中心发表！  

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