Исследователи побеждают квантовый предел микроволновых измерений

Как слабые сигналы Вы можете иметь размеры?Согласно принципу неуверенности Гейзенберга в квантовой механике, наблюдатель не может одновременно получить достоверную информацию и положения и импульса частицы.

Этот принцип устанавливает фундаментальный предел к любому измерению. В квантовой механике даже свет, или более широко электромагнитные волны, может быть представлен частицами, фотонами, и таким образом их обнаружение подвергается принципу неуверенности. Без любой неуверенности могли быть измерены даже самые слабые сигналы, и например сеть мобильного телефона будет работать где угодно в мире с единой точкой доступа.

Для радио – и микроволновые печи, используемые в телекоммуникации, неуверенность измерения следует из технических недостатков. Они излагают намного более серьезные ограничения к измерению сигналов, чем квантовый предел. Однако квантовый предел микроволнового измерения был до сих пор достигнут со схемами сверхпроводимости, используемыми в квантовом вычислении.

В ранее связанном исследовании Аальто и группы Ювяскюли тесно приблизились к нему, объединив микроволновые резонаторы с вибрирующими нанобарабанами.До квантового предела и вне с нанобарабанамиГруппы используют новую технику, чтобы заставить их нанобарабаны понимать измерение, которое даже идет вне квантового предела. Для частицы это было бы возможно, измерив только или положение или импульс, и полностью отказавшись от информации о другой собственности. «Для световой волны, получая доступ только к части волны и отказываясь от информации в другой части понимает аналогичное измерение», объясняет Каспар Окелоен-Корппи, который сделал измерение, используя нанобарабаны.

Исследовательские группы запатентовали схему измерения. Профессор Мика Силлэнпэа, кто ведет исследование, подчеркивает возможные прикладные области: «Это может использоваться в доступе к крошечным сигналам, например, в квантовом вычислении и возможно также в измерении гравитационных волн».

В дополнение к Ockeloen-Korppi и Sillanpaa, исследовательская группа состояла из Джуха-Матти Пирккэлэйнена, Эрно Дамскагга, Теро Хейккилы и Франческо Массэля. Работа была сделана в Академии Центра передового опыта Финляндии на Низких Температурных Квантовых Явлениях и Устройствах, и это также частично финансировалось европейским Научным советом.