Nachrichten

Quantenfluktuationen beeinflussen die 88-Pfund-Spiegel des MIT auf makroskopischer Ebene

 Quantenfluktuationen beeinflussen die 88-Pfund-Spiegel des MIT auf makroskopischer Ebene


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Die Auswirkungen der Quantenmechanik sind viel zu subtil, um sie in Alltagsgegenständen zu erfassen. Und doch ist das Universum, wenn man es durch die Linse der Quantenmechanik betrachtet, ein mysteriöser, lauter Ort, an dem Teilchen ständig in und aus der Existenz knistern und blinken.

Zum ersten Mal hat ein Team unter der Leitung von Forschern des MIT LIGO Laboratory die Auswirkungen von Quantenfluktuationen auf Objekte im menschlichen Maßstab gemessen.

VERBINDUNG: 7 GRÜNDE SOLLTEN WIR VON QUANTUM COMPUTERN AUFREGEN

Verwendung von LIGO zur Erkennung von Quantenfluktuationen

In einem gestern veröffentlichten Artikel inNaturDie MIT-Forscher berichten, dass winzige Quantenfluktuationen überraschenderweise ein Objekt „treten“ können, das so groß ist wie die 40-Kilogramm-Spiegel des Laserinterferometer-Gravitationswellen-Observatoriums (LIGO) der US-amerikanischen National Science Foundation.

LIGO wurde entwickelt, um Gravitationswellen zu erfassen, die aus kataklysmischen Quellen in Millionen bis Milliarden von Lichtjahren Entfernung auf die Erde gelangen. Es wurde viel Arbeit geleistet, um die Interferometer von LIGO vor externen Störungen zu schützen, damit sie die bestmögliche Chance haben, die subtilen Störungen zu erkennen, die durch eine einfallende Gravitationswelle verursacht werden.

Nergis Mavalvala, Marmorprofessorin und stellvertretende Leiterin der Physikabteilung am MIT, und ihre Kollegen fragten sich, ob LIGO möglicherweise auch so empfindlich ist, dass das Instrument möglicherweise sogar subtilere Effekte wie Quantenfluktuationen wahrnimmt.

„Diese Quantenfluktuation im Laserlicht kann einen Strahlungsdruck verursachen, der tatsächlich gegen ein Objekt treten kann“, fügt McCuller hinzu. "Das Objekt in unserem Fall ist ein 40-Kilogramm-Spiegel, der eine Milliarde Mal schwerer ist als die nanoskaligen Objekte, in denen andere Gruppen diesen Quanteneffekt gemessen haben."

Ein "Quantenquetscher"

Die auf LIGO beobachteten "Tritte" führten dazu, dass sich die Spiegel sichtbar geringfügig bewegten, was das Team messen konnte.

Laut einer MIT-Pressemitteilung reichte das Quantenrauschen in den LIGO-Detektoren aus, um die großen Spiegel um 10 zu bewegen-20 Meter - eine Verschiebung, die von der Quantenmechanik für ein Objekt dieser Größe vorhergesagt wurde, aber noch nie zuvor gemessen wurde.

„Ein Wasserstoffatom ist 10-10 Diese Verschiebung der Spiegel ist also zu einem Wasserstoffatom, was für uns ein Wasserstoffatom ist - und das haben wir gemessen “, sagt Lee McCuller, ein Wissenschaftler am Kavli-Institut für Astrophysik und Weltraumforschung des MIT.

Die Forscher verwendeten ein spezielles Instrument, das als Quantenquetscher bezeichnet wurde. Auf diese Weise konnten sie „das Quantenrauschen des Detektors manipulieren und seine Tritte auf die Spiegel reduzieren, um letztendlich die Empfindlichkeit von LIGO bei der Erkennung von Gravitationswellen zu verbessern“, erklärt Haocun Yu, ein Doktorand der Physik am MIT.

Quanteneffekte auf makroskopischer Ebene sehen

Letztendlich zeigten die Beobachtungen, dass wir Quanteneffekte auf makroskopischer Ebene sehen können - sogar auf etwas so Großem wie einem Menschen. „Auch wir, jede Nanosekunde unserer Existenz, werden herumgetreten und von diesen Quantenfluktuationen geplagt. Es ist nur so, dass der Jitter unserer Existenz, unsere Wärmeenergie, zu groß ist, als dass diese Quantenvakuumschwankungen unsere Bewegung messbar beeinflussen könnten ", sagt Nergis Mavalvala, Marmorprofessor und stellvertretender Leiter der Physikabteilung am MIT.

"Mit den Spiegeln von LIGO haben wir all diese Arbeit geleistet, um sie von thermisch angetriebenen Bewegungen und anderen Kräften zu isolieren, sodass sie jetzt immer noch ausreichen, um von Quantenfluktuationen und diesem gruseligen Popcorn des Universums herumgetreten zu werden."

Die Ergebnisse könnten weitreichende Auswirkungen auf die Bereiche der Quantenmechanik und insbesondere auf das Quantencomputing haben, das verspricht, Computer zu revolutionieren, indem modernste Maschinen geschaffen werden, mit denen Berechnungen durchgeführt werden können, deren Fertigstellung ein klassischer Computer Tausende von Jahren dauern würde.


Schau das Video: Kohlenstoff und die Bausteine des Lebens Frank Brenker (Kann 2022).


Bemerkungen:

  1. Fenrilkis

    Seltsam wie

  2. Leocadie

    Sicherlich. Ich schließe mich dem oben Gesagten an. Wir können zu diesem Thema kommunizieren.

  3. Orvelle

    Darin ist auch etwas, was ich denke, was ist es eine gute Idee.



Eine Nachricht schreiben