Tin tức Deeper

Nghe radio lượng tử

Ngày:
Th3 25, 2019
Tóm lược:

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một mạch lượng tử cho phép họ nghe tín hiệu vô tuyến yếu nhất được cho phép bởi cơ học lượng tử. Mạch lượng tử mới này mở ra cơ hội cho các ứng dụng trong tương lai có thể trong các lĩnh vực như thiên văn vô tuyến và y học (MRI). Nó cũng cho phép các nhà nghiên cứu thực hiện các thí nghiệm có thể làm sáng tỏ sự tương tác giữa cơ học lượng tử và trọng lực.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một mạch lượng tử cho phép họ nghe tín hiệu vô tuyến yếu nhất được cho phép bởi cơ học lượng tử
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một mạch lượng tử cho phép họ nghe tín hiệu vô tuyến yếu nhất được cho phép bởi cơ học lượng tử

Tất cả chúng ta đều cảm thấy khó chịu bởi tín hiệu vô tuyến yếu tại một số thời điểm trong cuộc sống: bài hát yêu thích của chúng ta trong xe hơi bị nhiễu, cách bộ định tuyến wifi quá xa để kiểm tra email của chúng ta. Giải pháp thông thường của các nhà phát triển là làm cho tín hiệu lớn hơn, ví dụ bằng cách chọn một đài phát thanh khác hoặc bằng cách di chuyển sang phía bên kia của phòng khách. Tuy nhiên, điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta có thể lắng nghe cẩn thận hơn?

Tín hiệu vô tuyến yếu không chỉ là thách thức đối với những người cố gắng tìm đài phát thanh yêu thích của họ mà còn cho máy quét hình ảnh cộng hưởng từ (MRI) tại các bệnh viện, cũng như cho các nhà khoa học sử dụng kính viễn vọng để nhìn vào không gian.

Trong một bước nhảy vọt về phát hiện tần số vô tuyến, các nhà nghiên cứu thuộc nhóm Giáo sư Gary Steele ở Delft đã chứng minh phát hiện các photon hoặc lượng tử năng lượng, những tín hiệu yếu nhất được cho phép bởi lý thuyết cơ học lượng tử.

Ngày nay con người dần quen thuộc với ứng dụng của mạch lượng tử
trong cuộc sống
Ngày nay con người dần quen thuộc với ứng dụng của mạch lượng tử 
trong cuộc sống
Ảnh: Internet 

Khối lượng tử

Một trong những dự đoán kỳ lạ của cơ học lượng tử là năng lượng đến từ những khối nhỏ bé gọi là ‘lượng tử’. Trong lý thuyết vật lý cổ điển, nếu bạn muốn “đứa trẻ” đi nhanh hơn một chút, bạn có thể cho chúng một cú đẩy nhỏ, cho chúng nhiều tốc độ và nhiều năng lượng hơn. Cơ học lượng tử nói một điều khác biệt: “Bạn chỉ có thể tăng năng lượng cho đứa trẻ ‘ bước lượng tử ‘tại một thời điểm. Việc đẩy một nửa trong đó là không thể.

Đối với một đứa trẻ trên xích đu, những ‘bước lượng tử’ này rất nhỏ đến nỗi chúng quá nhỏ để có thể nhận thấy. Cho đến gần đây, điều tương tự cũng đúng với sóng radio. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu ở Delft đã phát triển một mạch thực sự có thể phát hiện các khối năng lượng này trong các tín hiệu tần số vô tuyến, mở ra khả năng cảm nhận sóng vô tuyến ở mức lượng tử.

Từ radio lượng tử đến trọng lực lượng tử?

Ngoài các ứng dụng trong cảm biến lượng tử, nhóm trong Delft quan tâm đến việc đưa cơ học lượng tử lên một tầm cao mới: khối lượng. Trong khi lý thuyết về điện từ lượng tử đã được phát triển cách đây gần 100 năm, các nhà vật lý vẫn còn bối rối cho đến ngày nay về cách điều chỉnh lực hấp dẫn vào cơ học lượng tử.

Bằng việc sử dụng radio lượng tử của chúng tôi, các nhà khoa học muốn cố gắng lắng nghe và kiểm soát các rung động lượng tử của các vật nặng và khám phá thực nghiệm những gì xảy ra khi bạn trộn cơ học lượng tử và trọng lực. Những thí nghiệm như vậy rất khó nhưng nếu thành công, họ sẽ có thể kiểm tra xem liệu họ có thể tạo ra sự chồng chất lượng tử của chính không-thời gian hay không, một khái niệm mới sẽ kiểm tra sự hiểu biết của chúng tôi về cả cơ học lượng tử và thuyết tương đối rộng.


Nguồn tin tức:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Công nghệ Delft . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. Mario F. Gely, Marios Kounalakis, Christian Dickel, Jacob Dalle, Rémy Vatré, Brian Baker, Mark D. Jenkins, Gary A. Steele. Quan sát và ổn định trạng thái Fock quang tử trong bộ cộng hưởng tần số vô tuyến nóng . Khoa học , 2019; 363 (6431): 1072 DOI: 10.1126 / khoa học.aaw3101

Bài viết liên quan

Bài viết khác