用量子力学原理,勘探广义相对论中的引力波,不是冤家不聚头啊!

    

爱因斯坦的广义相对论预言,三牛账号注册引力波是由大质量物体的特定运动在时空中发生


的涟漪。引力波的研讨很重要,因为引力波可以让科学家勘探到世界中的大事


情,否则会留下很少或底子看不到的光,比方黑洞磕碰。2015年激光干与仪引


力波天文台(LIGO)和室女座引力波天文台协作初次观测到了引力波。这些波是


从两个超大质量黑洞之间13亿年前的磕碰中宣布。


科学家运用4公里长的光学干与仪进行勘探,因为这一事情在地球的时空中引


起了涟漪。现在,伦敦大学学院、三牛注册格罗宁根大学和华威大学科学家提出了一种


根据量子技能的勘探器,该勘探器比现在运用的勘探器小4000倍,可以勘探到


中频引力波。其研讨宣布在《新物理学》期刊上,具体的介绍了怎么运用最先


进的量子技能和试验技能,制作可以一同丈量和比较两个地址引力强度的勘探


器。



它可以终究靠运用重达10-17公斤的纳米级钻石晶体来作业,运用Stern-


Gerlach干与术,晶体将被放置在量子空间叠加中。三牛平台空间叠加是晶体一同存在


于两个不同方位的量子态。量子力学答应一个物体,不管多大,都可以一同在


两个不同的当地进行空间离域。尽管量子力学的叠加原理与日常经历各走各路


,并且与咱们的日常经历直接抵触,但它现已用中子、电子、离子和分子进行


了试验验证。


量子引力波勘探器


通讯作者Ryan Marshman(UCL物理与天文学和UCLQ)说:运用叠加原理现已存


在了量子引力传感器。这些传感器被用来丈量牛顿引力,构成了令人难以置信


的准确丈量设备。现在量子引力勘探器运用的量子质量要小得多,比方原子,


但试验作业正在开展新的干与丈量技能,使设备可以来研讨引力波。发现,与


LIGO比较,量子引力波勘探器可以勘探不同的引力波频率规模。



这些频率或许只有当科学家在基线巨细为数十万公里的太空中制作大型勘探器


时才干运用。研讨人员想象,新提出的较小勘探器可拿来树立一个勘探器网络


,可以从背景噪声中挑选出引力波信号。这个网络也有潜在的用途,可以供给


关于发生引力波物体方位的准确信息。合著者Sougato Bose教授(UCL物理与


天文学和UCLQ)说:尽管新提出的勘探器在规模上雄心壮志。



但运用当时和不久的将来技能发明它,好像没有一点底子或不可逾越的妨碍。


制作这种勘探器的一切技能要素,都是在世界各地的不同试验中独自完成的:


所需的力,所需的真空质量,以及晶体叠加的办法,困难在于将一切这些放在


一同,并保证叠加完好无缺。下一步,团队将与试验者协作,开端制作该设备


的原型。重要的是,同一类勘探器也可以在必定程度上协助勘探引力是否是量


子力。



研讨人员表明:开始是想开发探究非经典引力的设备。可是,因为完成这样的


设备将是一项相当大的尽力,所以这样的设备在丈量十分弱的经典重力(如引


力波)方面的功率很重要,并发现它很有出路!


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