Kvantum fényfacsaró a kvantumzaj csökkentéséhez
2020 / 07 / 16 / Justin Viktor
Kvantum fényfacsaró a kvantumzaj csökkentéséhez
Egy új, kissé játékosan csak „fényfacsarónak” nevezett szerkezet csökkenti a kvantumzajt a lézerekben, és így felhasználható kvantumszámításokhoz és a gravitációs hullámok észleléséhez is. Minderre szobahőmérsékleten is képes, így ismét egy lépéssel közelebb hozta a kvantumszámítógépek világát.

Tükröm, tükröm

Az MIT fizikusai által alkotott készülék tehát szobahőmérsékleten működik, és mintegy 15 százalékkal képes csökkenteni a bejövő lézersugár kvantumzaját.

Az új kvantum fény-kompresszor üveggolyó méretű optikai üreget tartalmaz, amelyet vákuumkamrában rögzítettek. Két tükörrel rendelkezik, ezek közül az egyik kisebb, mint az emberi haj átmérője. Az ehhez képest óriási másik tükör rögzített helyzetben áll, míg a másik mozgatható, rugószerű konzollal felfüggesztve.


Az MIT által tervezett miniatűr „facsaró” szobahőmérsékleten csökkenti a kvantumzajt lézerekben. Az üveggolyó méretű rendszer precízebb lézer-pontosságot tesz lehetővé a kvantumszámításokhoz és a gravitációs hullámok észleléséhez. Az ábra a rendszer művészi értelmezését mutatja. (Kép: Christine Daniloff, MIT)

A rendszer a második tükör alakja és felépítése miatt képes szobahőmérsékleten is működni. Amikor egy lézersugár belép az üregbe, akkor pattogni kezd a két tükör között. A fény által kibocsátott erő miatt a második, nanomechanikus tükör előre-hátra mozog. Ez tette lehetővé a tudósok számára, hogy az üregből kilépő fényt egyedi kvantumtulajdonságokkal ruházzák fel.

A folyamat eredményeként kapott, "összepréselt" kilépő fény később felhasználható pontosabb mérések elvégzésére, például kvantumszámításokban, kriptográfiában, valamint a gravitációs hullámok kimutatására.

A tudósok a Louisiana Állami Egyetemen épített lézer-laborban telepítették a rendszert, és a méréseket is ott végezték el. Az új kompresszor segítségével képesek voltak jellemezni a fotonok számának kvantumingadozásait az időzítésük függvényében, ahogy a lézer mindkét tükörről visszapattant és visszatükröződött. Ez a karakterisztika lehetővé tette a csapat számára, hogy azonosítsa, és 15 százalékkal csökkentse a lézer által kibocsátott kvantumzajt, így pontosabb, facsart, vagy ha úgy tetszik, kompresszált fényt hozva létre.

Nergis Mavalvala, az MIT professzora és fizikai társigazgatója elmondta:  „Amint az optomechanikus fényfacsarók praktikusabbá válnak, ezt a munkát emlegetik majd, mint az első lépést. Megmutattuk, hogyan lehet szobahőmérsékleten elkészíteni ezeket a hullámhossz-agnosztikus fénysajtolókat. Ahogy javítjuk a kísérletet és az anyagokat, még jobb fényfacsarókat készíthetünk majd.”

(Forrás: NaturePhysics Képek: Unsplash)


 


Kövesd a Rakétát a Facebookon is!
Kövess, üzenj, kommentelj a Rakéta Facebook oldalán!
Igényes és férfias történeteket keresel? A Roadstert neked írjuk!
Olvass bele az egyik legszínvonalasabb hazai magazinba, szeretni fogod! A Roadster egy fantasztikus utazás az élet legjobb területein...
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!

Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.