据最新一期《自然》杂志报道,英国帝国理工学院研究团队构建了一种新型量子传感装置,首次在实验中验证了长基线原子干涉仪的关键工作原理。该装置能够有效抵消激光噪声,即使单次测量完全被噪声淹没,也能恢复出微弱信号。这一成果解决了寻找暗物质和引力波的重大难题,是迈向未来大型基础物理量子传感器的重要里程碑。
图片来源:英国帝国理工学院
长基线原子干涉仪被认为是探测早期宇宙引力波和寻找暗物质最有前景的技术设备之一。它利用激光将原子云分开再重新汇合,通过测量原子运动中的极微小变化来捕捉隐藏信号。
然而,这种技术面临一个重大挑战:用于控制实验的激光会产生相位噪声,其强度远远超过研究人员试图测量的信号。如果不加校正,这些噪声会完全掩盖目标信号。为解决这一问题,科学家提出通过比较两个由同一激光操控、位于不同位置的原子干涉仪,使共同噪声相互抵消。这种差分测量方法是下一代探测器设计的基础,但此前从未在现实条件下得到验证。
为此,研究团队在超冷锶实验室构建了一套台式原型系统,由两团空间分离的超冷锶-87原子云和一台超稳定时钟激光器组成。为了模拟未来长基线探测器面临的复杂环境,他们故意向系统中加入大量额外噪声,使两个干涉仪单独测量时均无法获得有效信号。
结果显示,尽管单个干涉仪输出几乎完全随机,但通过比较两者数据,研究人员仍成功恢复出清晰信号,测量精度达到量子力学允许的基本极限。进一步实验表明,即使加入模拟引力波或暗物质场产生的振荡信号,在强噪声条件下,该系统仍能将其准确识别出来。
未来,这类装置有望探索现有探测器无法覆盖的引力波频段,并寻找新的暗物质形式,为认识宇宙打开新的窗口。
据最新一期《自然》杂志报道,英国帝国理工学院研究团队构建了一种新型量子传感装置,首次在实验中验证了长基线原子干涉仪的关键工作原理。该装置能够有效抵消激光噪声,即使单次测量完全被噪声淹没,也能恢复出微弱信号。这一成果解决了寻找暗物质和引力波的重大难题,是迈向未来大型基础物理量子传感器的重要里程碑。
图片来源:英国帝国理工学院
长基线原子干涉仪被认为是探测早期宇宙引力波和寻找暗物质最有前景的技术设备之一。它利用激光将原子云分开再重新汇合,通过测量原子运动中的极微小变化来捕捉隐藏信号。
然而,这种技术面临一个重大挑战:用于控制实验的激光会产生相位噪声,其强度远远超过研究人员试图测量的信号。如果不加校正,这些噪声会完全掩盖目标信号。为解决这一问题,科学家提出通过比较两个由同一激光操控、位于不同位置的原子干涉仪,使共同噪声相互抵消。这种差分测量方法是下一代探测器设计的基础,但此前从未在现实条件下得到验证。
为此,研究团队在超冷锶实验室构建了一套台式原型系统,由两团空间分离的超冷锶-87原子云和一台超稳定时钟激光器组成。为了模拟未来长基线探测器面临的复杂环境,他们故意向系统中加入大量额外噪声,使两个干涉仪单独测量时均无法获得有效信号。
结果显示,尽管单个干涉仪输出几乎完全随机,但通过比较两者数据,研究人员仍成功恢复出清晰信号,测量精度达到量子力学允许的基本极限。进一步实验表明,即使加入模拟引力波或暗物质场产生的振荡信号,在强噪声条件下,该系统仍能将其准确识别出来。
未来,这类装置有望探索现有探测器无法覆盖的引力波频段,并寻找新的暗物质形式,为认识宇宙打开新的窗口。
3月18日,在2024年黑龙江农机产品展示交易会上,一部可智能播种,又可助力增产的电驱气吸播种机引发众人关注。这台高端智能电驱气吸播种机的价格与机械播种机价格相当,据悉,研发团队通过自主研发和 美国布朗大学研究团队在最新一期《自然·电子学》上描述了一种无线通信网络。它可有效地传输、接收和解码来自数千个微电子芯片的数据。研究团队试图模仿大脑神秘且高效的工作方式。对 21世纪经济报道记者孔海丽、实习生邓熙涵 北京报道“民以食为天,食与民同欢”,吃得健康、吃得安全是消费者长期以来的普遍共识。当代消费者已不止于填饱肚子,而是讲求“精耕细作”。消 据一项在本周举行的美国心脏协会会议上提交的新研究,每天进食时间控制在8小时内的间歇性禁食方法可能与心脏病死亡风险上升相关。近年来越来越流行的间歇性禁食指限制进食时间,在每天或每周的 xiaomi在3月21日正式发布了首款“潮流旗舰”定位的产品——xiaomiCivi 4 Pro。该机定位相较以前大幅升级,尤其是性能、影像、AI方面明显提高,这背后的大功臣之一就是第三代骁龙8s。xiaom 记者从中国科学院新疆天文台获悉,近期南山26米射电望远镜在参与欧洲VLBI网组织的联测中,首次成功运用4Gbps宽带、高码率VLBI技术获得干涉条纹。相较于2Gbps观测,该技术理论上可将图像信噪比提升 。本文链接:新型量子传感装置能有效抵消激光噪声 验证了长基线原子干涉仪的关键工作原理http://www.sushuapos.com/show-2-16630-0.html
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