• Спорт
  • Политика
  • Общество
  • Технологии
  • Шоу-бизнес
  • Авто
Чтение: Инженеры разработали датчики с запутанными фотонами для навигации без GPS
Поделиться
Уведомление Показать больше
Font ResizerAa
Font ResizerAa
  • Спорт
  • Политика
  • Общество
  • Технологии
  • Шоу-бизнес
  • Авто
Search
  • Спорт
  • Политика
  • Общество
  • Технологии
  • Шоу-бизнес
  • Авто
У вас есть существующая учетная запись? Войти
Подписывайтесь на нас
> Технологии > Инженеры разработали датчики с запутанными фотонами для навигации без GPS
Технологии

Инженеры разработали датчики с запутанными фотонами для навигации без GPS

21.04.2023
3 мин. чтение

Исследователи из Аризонского университета использовали квантовую запутанность, чтобы повысить чувствительность измерений оптомеханических датчиков. Их можно использовать в качестве сверхточных акселерометров или детекторов темной материи.

Оптомеханические датчики измеряют с помощью световых волн силы, воздействующие на чувствительное механическое устройство, объясняют ученые. Они основаны на двух синхронизированных лазерных лучах, которые отражаются от сенсора. Любое движение меняет расстояние, которое проходит свет на пути к детектору. Если датчик неподвижен, две волны идеально выровнены. Но если датчик движется, они создают интерференционную картину.

В классических интерферометрических системах чем дальше распространяется свет, тем точнее становится система. Чтобы обеспечить высокую точность миниатюрных оптомеханических датчиков, физики использовали квантовую запутанность.

Вместо того чтобы разделить свет один раз, чтобы он отражался от датчика и зеркала, они разделили каждый луч дважды, чтобы свет отражался от двух датчиков и двух зеркал. В качестве датчиков использовались мембраны толщиной всего 100 нм, которые двигаются в ответ на очень небольшие силы.

Инженеры разработали датчики с запутанными фотонами для навигации без GPS

Схема предложенной установки. Изображение: Yi Xia et al., Nature Photonics
Удвоение датчиков повышает точность, так как мембраны должны вибрировать синхронно друг с другом, но запутанность добавляет дополнительный уровень координации, отмечают ученые. Они «сжали» лазерный луч. В квантово-механических объектах, таких как фотоны, существует фундаментальный предел того, насколько точно могут быть известны положение и импульс частицы. Поскольку фотоны также являются волнами, это выражается в фазе волны (где она находится в своих колебаниях) и ее амплитуде (сколько энергии она несет).

Сжатие перераспределяет неопределенность, так что сжатый компонент известен более точно, а антисжатый компонент несет больше неопределенности. Мы сжали фазу, потому что это то, что нам нужно было знать для нашего измерения.
И Ся, соавтор исследования
Поскольку флуктуации в двух запутанных лучах связаны, погрешности в их фазовых измерениях коррелируют. В результате эксперимента ученые получили измерения, которые на 40% точнее, чем с двумя неспутанными лучами, и сделали это на 60% быстрее. Расчеты показывают, что точность и скорость возрастут пропорционально количеству датчиков.

Разработчики отмечают, что такие чувствительные датчики можно использовать для инерциальной навигации на планете, на которой нет спутников GPS, или внутри здания, когда человек перемещается по разным этажам. Кроме того, с их помощью можно измерять минимальные гравитационные возмущения, связанные с темной материей. Исследователи продолжат работать над миниатюризацией устройства, чтобы его можно было встроить в прибор размером со смартфон.

ПОМЕЧЕНО: датчики, запутанными, Инженеры, навигации, разработали, фотонами
Maxim 21.04.2023
Оставить комментарий Оставить комментарий

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

ЛУЧШИЕ НОВОСТИ

СВЕЖИЕ НОВОСТИ

Е1.ru: «Ситуация страшная». Заведующая садиком в Екатеринбурге рассказала о дефиците нянечек
«Совсем с катушек слетел». Агент Смирнов – о поведении Гогниева
Ученые опровергли популярную гипотезу: человеческий мозг не уменьшился 3 000 лет назад
Раскрыт новый вид мошенничества при оформлении кредита
Водителей предупредили о новой схеме подставного ДТП
Брутян показала семейный вечер с Прилучным
Изменения неизбежны: Хазин объяснил, чего ожидать от Путина
Американский генерал: США и Япония готовятся к возможному конфликту с Китаем
Первые динозавры использовали крылья, чтобы бегать, а не летать

Читайте также:

Старые смартфоны превратили в подводные центры обработки данных

26.06.2025

Телескоп в Антарктиде зафиксировал первый свет Вселенной с рекордной точностью

26.06.2025

Орангутаны тоже спят сиесту: днем приматы компенсируют ночной недосып

26.06.2025

Искусственный интеллект науился писать код для компьютерных чипов

26.06.2025
Подписывайтесь на нас
Welcome Back!

Sign in to your account

Забыли пароль?