超低噪聲係統實現室溫量子“光學壓縮”

2026-03-27 10:33:53 來源:環球網 閱讀數:1654

科技日報北京2月20日電 (記者劉霞)在(zai)量(liang)子(zi)力(li)學(xue)領(ling)域(yu),科(ke)學(xue)家(jia)一(yi)直(zhi)難(nan)以(yi)在(zai)室(shi)溫(wen)下(xia)觀(guan)測(ce)和(he)控(kong)製(zhi)量(liang)子(zi)現(xian)象(xiang),尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)大(da)尺(chi)度(du)上(shang)。據(ju)瑞(rui)士(shi)洛(luo)桑(sang)聯(lian)邦(bang)理(li)工(gong)學(xue)院(yuan)官(guan)網(wang)報(bao)道(dao),該(gai)校(xiao)科(ke)學(xue)家(jia)開(kai)發(fa)出(chu)一(yi)種(zhong)超(chao)低(di)噪(zao)聲(sheng)係(xi)統(tong),在(zai)室(shi)溫(wen)下(xia)實(shi)現(xian)了(le)量(liang)子(zi)“光學壓縮”。這項開創性研究有助科學家理解如何創建大而複雜的量子態。相關論文發表於最新一期《自然》雜誌。

一般而言,科學家更容易在接近絕對零度的環境下檢測到量子效應,但這一極低溫度要求製約了量子技術的實際應用。

在zai最zui新xin研yan究jiu中zhong,研yan究jiu團tuan隊dui創chuang建jian了le一yi個ge超chao低di噪zao聲sheng光guang學xue機ji械xie係xi統tong。這zhe是shi一yi種zhong光guang和he機ji械xie運yun動dong相xiang互hu連lian接jie的de裝zhuang置zhi。該gai係xi統tong使shi他ta們men能neng夠gou高gao精jing度du地di研yan究jiu和he操cao縱zong光guang影ying響xiang運yun動dong的de物wu體ti。室shi溫wen的de主zhu要yao問wen題ti是shi熱re噪zao聲sheng,它ta會hui擾rao亂luan微wei妙miao的de量liang子zi動dong力li學xue。為wei最zui大da限xian度du減jian少shao這zhe種zhong情qing況kuang,研yan究jiu人ren員yuan用yong到dao了le專zhuan門men的de反fan射she鏡jing——腔鏡,其能在有限的空間內來回反射光線,有效地“捕獲”光線,並增強其與係統中機械元件的相互作用。

係統另一關鍵部件是一個4毫(hao)米(mi)的(de)鼓(gu)狀(zhuang)裝(zhuang)置(zhi),即(ji)機(ji)械(xie)振(zhen)蕩(dang)器(qi),它(ta)可(ke)與(yu)腔(qiang)內(nei)的(de)光(guang)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)。該(gai)裝(zhuang)置(zhi)設(she)計(ji)精(jing)巧(qiao),尺(chi)寸(cun)相(xiang)對(dui)較(jiao)大(da),能(neng)與(yu)環(huan)境(jing)噪(zao)聲(sheng)隔(ge)離(li)開(kai)來(lai),使(shi)科(ke)學(xue)家(jia)能(neng)在(zai)室(shi)溫(wen)下(xia)檢(jian)測(ce)到(dao)微(wei)妙(miao)的(de)量(liang)子(zi)現(xian)象(xiang)。

研(yan)究(jiu)團(tuan)隊(dui)可(ke)在(zai)不(bu)需(xu)要(yao)極(ji)低(di)溫(wen)度(du)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),有(you)效(xiao)地(di)控(kong)製(zhi)和(he)觀(guan)察(cha)宏(hong)觀(guan)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)量(liang)子(zi)現(xian)象(xiang)。這(zhe)將(jiang)有(you)助(zhu)於(yu)擴(kuo)大(da)量(liang)子(zi)光(guang)學(xue)機(ji)械(xie)係(xi)統(tong)的(de)使(shi)用(yong)範(fan)圍(wei),在(zai)宏(hong)觀(guan)尺(chi)度(du)上(shang)開(kai)展(zhan)量(liang)子(zi)測(ce)量(liang)和(he)量(liang)子(zi)力(li)學(xue)實(shi)驗(yan)。

研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)表(biao)示(shi),他(ta)們(men)新(xin)開(kai)發(fa)的(de)係(xi)統(tong)可(ke)能(neng)會(hui)催(cui)生(sheng)新(xin)型(xing)混(hun)合(he)量(liang)子(zi)係(xi)統(tong)。在(zai)這(zhe)種(zhong)係(xi)統(tong)中(zhong),機(ji)械(xie)鼓(gu)可(ke)與(yu)不(bu)同(tong)物(wu)體(ti),如(ru)被(bei)捕(bu)獲(huo)的(de)原(yuan)子(zi)雲(yun),發(fa)生(sheng)強(qiang)烈(lie)的(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)。

0.073009s