基于量子技術(shù)的探測(cè)儀僅為目前儀器的1/4000
倫敦大學(xué)學(xué)院(UCL)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究表明,可以用微小的鉆石晶體制作一種非常靈敏的小型重力探測(cè)器,用它能夠測(cè)量出引力波。這種基于量子技術(shù)的探測(cè)儀,僅為目前使用的引力波探測(cè)器的1/4000,可以探測(cè)到中頻引力波。此研究成果發(fā)表在7月1日出版的《新物理雜志》上。 引力波是由大質(zhì)量物體的某些運(yùn)動(dòng)在時(shí)空中產(chǎn)生的漣漪,研究引力波可以讓我們探測(cè)到宇宙中發(fā)生的某些事件,這些事件往往只留下極少可見光,或完全沒有可見光,如黑洞碰撞。2015年,激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)和處女座合作項(xiàng)目的科學(xué)家通過4公里長(zhǎng)的光學(xué)干涉儀,首次直接觀測(cè)到13億年前兩個(gè)特大質(zhì)量黑洞碰撞時(shí)發(fā)出的引力波,該事件曾導(dǎo)致地球時(shí)空的波動(dòng)。 為使引力波探測(cè)儀更加精準(zhǔn),方便使用,來自UCL、格羅寧根大學(xué)和華威大學(xué)的研究人員試圖利用最先進(jìn)的量子技術(shù)和實(shí)驗(yàn)技術(shù),建造一個(gè)能夠同時(shí)測(cè)量和比較兩個(gè)地點(diǎn)重力強(qiáng)度的探測(cè)器。具體方法是使用10-14克的納米級(jí)鉆石晶體,利用斯特恩—格拉赫干涉術(shù),將晶體置于量子空間疊加中?臻g疊加是一種量子態(tài),晶體同時(shí)存在于兩個(gè)不同的位置。量子力學(xué)表明,一個(gè)物體無論多大,都可以同時(shí)在兩個(gè)不同的地方離域。 |