哥本哈根大学尼尔斯Bohr Institute的Schliesser实验室的研究人员已经将力量和位置测量的精确度推向了一个新的制度。他们的实验是第一个超越所谓的“标准量子极限”，或SQL，其在最常见的（和成功的）光学技术中出现的超精确位置测量。50多年来，实验主义者已经使用各种技术击败了SQL，但无济于事。在最近的工作中，Niels Bohr Institute的研究人员已经通过简单的标准方法进行了诀窍，这使得能够在测量中进行必要的量子噪声取消。结果和潜在的实验具有对引力波天文技术的潜在影响，以及具有生物应用的力显微镜。该工作现已发表在着名的科学杂志中，自然物理学。
量子噪音的麻烦
量子作用具有量子后果。在测量的背景下，这通常意味着测量量子系统的行为扰乱它。这种效应被称为“余量”，是大基本的量子不确定性的结果，Werner Heisenberg在1920年代留在Niels Bohr的哥本哈根研究所的宾至如归。在许多情况下，这使得测量可以获得的精确度。
像Ligo一样的引力波望远镜，激光干涉仪重力波天文台，其发现被授予2017物理诺贝尔奖，反弹激光偏离镜子以测量其位置，以称为干涉仪的光学配置。通过增加激光功率可以提高该测量的“不精确”，但最终激光光子的随机踢将干扰镜子位置，导致留下较小的测量，这留下了未检测到的微弱或远处的天文对象。通过最佳地平衡不精确噪声和备份，可以达到最小额外噪声，建立“标准量子限制”（SQL）。这种最小噪声水平可通过任何传统干涉仪设置最佳精度。
为了解决这个限制，必须以某种方式修改干涉仪以避免这些量子噪声源。自从建立SQL以来的50年里，已经提出了各种建议，近年来带来了几个原则上的原则实验示威。到目前为止，实际上没有实际测量对象的位置具有击败SQL的精度。但由于先进的光学和纳米机械技术，这正是哥本哈根队已经完成的目标。
比黄金标准更好
“SQL是用于测量质量的金标准。它没有任何不能从根本上克服，但就力量和位置测量而言，它结果是非常艰难的。甚至Ligo也不在那里。但是，通过我们的系统，我们认为我们应该有机会，“施利耶尔教授领导着团队。该系统是在过去几年中在Schliesser集团开发的实验平台。就像Ligo一样，它使用激光动力的干涉仪测量位置，在这种情况下是由陶瓷氮化硅制成的膜的位置。虽然非常薄（20纳米），但膜是几毫米的宽且易于看见肉眼[插图吗？]。研究人员雇用的“诀窍”超越了SQL，涉及对膜反射的光进行特殊测量。在这种配置中，检测器能够以允许这些噪声源相互抵消的方式同时测量不精确和备份。换句话说，剩下的是“干净”测量。
30％的改进是实际应用的非常好消息
“一旦我们知道我们可以非常接近SQL，击败它的修改实际上非常直截了当，”哥本哈根的美国博士博士博士解释说明，哥本哈根博士博士和研究员的领先作者。“我们正在使用测量设置本身中出现的量子效果，因此额外的技术努力实际上是有限的。这是潜在的实际应用的好消息“。使用这种技术，NBI的组能够测量其膜的位置比SQL允许的更好近30％。这标志着机械物体的量子测量的流域时刻，突出了最先进的先进程度，并提出了前方明亮的道路。这里研究的光机械系统有助于继续实现与引力波天文学相关的技术的发展，同时也适用于其他竞技场的极端敏感性。来自Schliesser Lab的设备已经集成到最先进的力传感应用中，在那里它们可以在纳米级使类似MRI的图像能够，也许是成像个体HI或流感病毒。
提交：测试+测量•测试设备
