Физикам удалось охладить объекта ниже точки квантового предела с помощью «сжатого» света

Кoгдa пoлoсть зaпoлняeтся фoтoнoв бoльшe oпрeдeлeннoгo прeдeлa, нeкoтoрыe фoтoны выxoдят из нее, неся с собой частичку энергии, что приводит к охлаждению элементов системы.Эта технология охлаждения очень похожа на технологию лазерного охлаждения, которая была разработана в 1978 году и который широко используется для охлаждения отдельных атомов в атомные часы.Для достижения более низкой температуры, ученые из NIST использовали так называемое «сжатие» света. Новая технология охлаждения, теоретически, может быть использовано для охлаждения объектов до температуры абсолютного нуля, температуры, при которой вся материя полностью лишен всей тепловой энергии и движения.»Чем ниже температура может быть объект, так что это лучше для некоторых областей», — говорит Джон Теуфель (Джон Teufel), ученый-физик из NIST, — «Датчики, в которых такие объекты являются чувствительные элементы, могут иметь более высокую точность и разрешающую способность. | | 13 января 2017 года | Новости науки и техники
Физикам удалось охладить объекта ниже точки квантового предела с помощью «сжатого» света
Ученым физикам из Национального института стандартов и технологии (National Institute of Standards and Technology, NIST) удалось охладить микроскопический механический объект так глубоко, что его температура упала ниже точки называется предел квантовой. Эта схема разработана таким образом, что колебания мембраны влияют микроволновая печь, лучи, которые отражаются от электромагнитной полости. Впрочем, все это влияет на объекты большего размера, с более низкой резонансной частотой, что это очень сложно, охлаждения до температур, близких к точке абсолютного нуля.Ученые NIST считают, что такое охлаждаемый «барабан», может быть кубитом (сумма бит) гибридный квантовый компьютер, компьютер, в котором используются и квантовых, и механические элементы. Эти изменения часто соответствуют частоты колебаний мембраны. Эти фотоны являются сильными и хрупкими одновременно». Для осуществления сжатия ученые использовали образец, который работает как барьер от шума и производит фотоны, полностью лишенные странные вибрации, таких как колебания в своей интенсивности.»Шум, заключенный в фотонах, ведет к нарушению симметрии колебаний системы и, таким образом, своего тепла», — говорит Джон Теуфель, — «Мы сжали света до более высокого уровня и получили фотоны с очень стабильной интенсивности. Этот объект был небольшой «барабан», вибрирующей алюминиевой мембраны, энергия которого после охлаждения был одной пятой части энергии одного кванта. В результате этого возникает колебательная система, которая имеет частоту резонанса.Ученые NIST выше, вы можете охладить мембраны «барабан» до низкоэнергетического состояния, в котором его энергия соответствует третья часть энергии кванта. Для этого использовалась технология, с мудреное название «sideband cooling», в которой используется микроволновое излучение с частотой ниже резонансной частоты системы. Сжатие-это квантово-механическое явление, при котором шум и другие нежелательные колебания отделяются и изолируются друг от друга частоты колебаний света, не повлиять на ход эксперимента. И, если использование этих объектов, в расчетах квантовых, это позволит избежать ошибок».Алюминиевый барабан представляет собой диск диаметром 20 микрометров и толщиной 100 нм, что входит в сверхпроводящую электронную схему. Теоретические расчеты и эксперименты показывают, что использование сжатого света позволяет избавиться от общепринятого предела охлаждения. Под влиянием этого излучения в цепь вокруг полости начать перемещение электрических зарядов, под воздействием которых возникают фотоны света, с большей частотой, чем частота резонанса системы. СВЧ-лучи являются одной из форм электромагнитного излучения, это типа своего рода «невидимый свет», только с меньшим количеством света, частотой и большей длиной волны, соответственно.Фотоны микроволнового излучения, в ловушке внутри полости, меняют ее часто.