Детектирование сверхслабых радиоволн при помощи лазера

15.03.2014

Ученые-физики разработали методику, позволяющую преобразовывать крайне слабые радиоволны в импульсы света при помощи лазера, что может помочь при создании квантовых компьютеров или в исследовании глубокого космоса.

"Мы создали детектор, который не нуждается в охлаждении, и который способен работать при комнатной температуре, по сути, полностью игнорируя "тепловой шум". Единственное, что способно хоть в какой-то мере повлиять на точность измерений - это квантовый шум, возникающий в результате практически незаметных флуктуаций в излучении лазера", - сообщил Евгений Пользик из университета Копенгагена.

Евгений Пользик с коллегами научились "ловить" сверхслабые радиоволны, превращая их в световые сигналы. Для этого используется особая наноантенна с подключенным к ней трехслойным "конденсатором" механических колебаний. Он состоит из алюминия, пластинок стекла и тончайшей мембраны из нитрата кремния. Конденсатор постоянно освещается лучом лазера, который, отражаясь от его поверхности, "собирает" данные о колебаниях антенны.

Во время предыдущих попыток создания такого прибора ученые сталкивались с тремя проблемами, которые не получалось решить - квантовым шумом лазера, тепловым шумом в мембране и электрическим шумом антенны. Ученые решили их, поместив конденсатор и антенну в герметичную камеру, из которой был откачан воздух.

В результате тепловой шум полностью исчез, а помехи двух других типов были снижены до минимума благодаря высокой однородности лазерного луча и механическим свойствам мембраны. По словам ученых, их прибор ловит радиоволны с такой же точностью, на которую способны лишь самые лучшие детекторы при температуре, близкой к абсолютному нулю.

Физики полагают, что у их разработки есть множество вариантов для использования в медицине, астрономии и компьютерной технике. К примеру, подобные детекторы могут быть использованы для поиска радиоэха Большого взрыва, либо для построения системы связей между квантовыми компьютерами.

<< Назад: Игровые механические клавиатуры 16.03.2014

>> Вперед: Сверхминиатюрный модуль TransferJet 15.03.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Выведена корова размером с собаку 19.12.2017 Американец Дастин Пиллард начал разводить миниатюрных коров, размеры которых не превышают 88 см в холке. Среднестатистическая буренка может достигать 182 см в высоту, но только не эти крошки. Инициатива фермера имела невероятный успех: он уже получает заказы на мини-коров из Айовы, которых заводят исключительно для душевного успокоения, как собак. Дастин подчеркивает, что это неплохая идея - коров воспринимают в основном как пастбищных животных, скот, который в итоге оказывается на нашем столе. А мини-коровы - совсем другая история. "У многих есть индивидуальность, как у собак. Они обожают угощения и любят прогулки. Привязываются к хозяину, бегают вокруг, очень отзывчивы, общительны, спокойны. Им нравится внимание", - рассказывает фермер.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025