Как стать автором
Обновить
227
Карма
0.1
Рейтинг
Михаил Коробко @Shkaff

Физик

Как мы используем квантовый свет для измерения осцилляторов при -250°С

Научно-популярное Физика DIY или Сделай сам Лазеры Квантовые технологии
Мы измерили вибрации маленького маятника на уровне одного нанометра. А потом засунули его в холодильник и охладили его до -250°C. А потом использовали квантовые корреляции, чтобы уменьшить шумы в системе и получше наблюдать сигнал.



Квантовые технологии помогают нам в самых разных областях. Например, когда нам нужно измерить очень слабый сигнал, а квантовые шумы в системе очень мешают. Это традиционная проблема, например, в гравитационно-волновых детекторах, в которых квантовые флуктуации в амплитуде и фазе лазера, используемого для измерения положения зеркал, мешают наблюдению гравитационных волн. Я об этом рассказывал в своей статье про детектор Einstein Telescope, который появится в Европе в недалеком будущем.

У нас в эксперименте получился маленький прототип этого детектора. Наша статья об этом эксперименте была опубликована в Physical Review Letters,
а препринт тут: Squeezed-light interferometry on a cryogenically-cooled micro-mechanical membrane.
!Много картинок!
Всего голосов 43: ↑43 и ↓0 +43
Просмотры 4.7K
Комментарии 14

Насколько запутанна квантовая система? Ответ может быть невычислим

Алгоритмы *Математика *Научно-популярное Физика Квантовые технологии
Перевод
Доказательство на стыке чистой математики и теории алгоритмов возвышает «квантовую запутанность» на совершенно новый уровень.
Фраза «I shit bricks» в статье от Nature — бесценно. Да, это настолько неожиданный результат, что Nature позволяет себе вольности. (от переводчика)

Квантовая запутанность находится в сердце нового математического доказательства.Credit: Victor De Schwanberg/Science Photo Library
Читать дальше →
Всего голосов 48: ↑45 и ↓3 +42
Просмотры 20K
Комментарии 132

Как я публиковал научную статью в Nature

Научно-популярное Физика Лазеры Квантовые технологии Астрономия
Два года назад, листая старую тетрадь с вычислениями, я наткнулся на явную ошибку в одном уравнении. Находясь в совершенном ужасе — это уравнение-то было опубликовано в научном журнале месяцем ранее, — бросил все дела и стал срочно переделывать расчет. И ошибка никуда не делась.



Как баг превратился в фичу, о научном прогрессе и всех приключениях в попытках опубликоваться в Nature. Спойлер: почти получилось.
Всего голосов 111: ↑111 и ↓0 +111
Просмотры 25K
Комментарии 112

Превосходный FAQ о квантовом превосходстве от Скотта Ааронсона

Алгоритмы *Математика *Научно-популярное Физика Квантовые технологии
Перевод
Пару дней назад в сеть утек черновик статьи от Google о достижения ими квантового превосходства в сверхпроводящем квантовом компьютере. Сам текст быстро убрали, а вокруг него множатся слухи и предположения, в том числе и ошибочные. Автор поста — профессор Скотт Ааронсон — один из главных специалистов по квантовым алгоритмам, и ведет отличный блог. В последнем посте он отвечает на главные вопросы о квантовом превосходстве.


Читать дальше →
Всего голосов 45: ↑44 и ↓1 +43
Просмотры 15K
Комментарии 12

Назад в будущее? Квантовый ластик с отложенным выбором

Научно-популярное Физика Квантовые технологии
Перевод
На Хабре периодически появляются статьи и комментарии о чудесах квантовой физики: квантовом ластике и слабых измерениях. К сожалению, слишком часто о них говорят как о загадочных и непонятных явлениях, позволяющих творить чуть ли не магию, хотя на самом деле нет в них ровным счетом ничего удивительного. В этом посте я перевожу статью Шона Кэрролла о квантовом ластике с отложенным выбором. Пусть он будет отправной точкой для обсуждения в комментариях всяких хитростей квантовой механики.

Всего голосов 39: ↑38 и ↓1 +37
Просмотры 28K
Комментарии 129

Как квантовая запутанность поможет в детектировании гравитационных волн

Научно-популярное Физика Лазеры Квантовые технологии Астрономия
Мы недавно сделали эксперимент по проверке нового подхода к снижению квантовых шумов в LIGO и написали статью про это, смотрите на arXiv: «Demonstration of interferometer enhancement through EPR entanglement». А тут я расскажу, какие такие квантовые шумы в LIGO, как их можно снизить, и при чем тут квантовая запутанность и сжатый свет.

UPD статья опубликована в Nature Photonics.

Читать дальше →
Всего голосов 45: ↑45 и ↓0 +45
Просмотры 13K
Комментарии 108

Квантовая информация в квантовом сознании

Научно-популярное Физика Мозг Химия Квантовые технологии
Перевод
Принято считать, что физик-аспирант не должен касаться некоторых научных задач даже самым кончиком длинного копья — в особенности это относится к пробелам в основаниях квантовой теории. Эти задачи столь сложны, что нет ни малейшего шанса на прогресс. Эти задачи столь туманны, что нет ни малейшего шанса убедить кого-либо обратить внимание на прогресс. Пример такой задачи — роль квантовой физики в формировании сознания.


Credit: dailygalaxy.com
Читать дальше →
Всего голосов 44: ↑41 и ↓3 +38
Просмотры 19K
Комментарии 27

Многомировая интерпретация квантовой механики

Научно-популярное Физика

Наверняка большинство из вас нет-нет да и встречало в научно-популярной литературе упоминания о "многомировой интерпретации" квантовой механики (ММИ). Ее любят помянуть и в комментариях на Хабре, однако зачастую в неверном ключе или с серьезными неточностями.


image

Попробуем разобраться, что же к чему в ММИ.

Читать дальше →
Всего голосов 47: ↑45 и ↓2 +43
Просмотры 45K
Комментарии 363

Einstein Telescope: детектор гравитационных волн нового поколения

Научно-популярное Физика Лазеры Астрономия
Длиннее, мощнее, точнее — Европа собирается построить гравитационно-волновой детектор нового поколения под названием Einstein Telescope.


Einstein Telescope концепт-арт, credit: www.gwoptics.org

Детектор AdvancedLIGO только-только начал работать пару лет назад, и даже еще не достиг запланированной чувствительности. Однако ученым очевидно, что чувствительности LIGO будет недостаточно для настоящей гравитационно-волновой астрономии.

Я расскажу о том, что ограничивает LIGO, и как подземный криогенный детектор в 2,5 раза длиннее LIGO сможет обойти эти ограничения.
Внимание! Под катом много изображений.
Всего голосов 92: ↑91 и ↓1 +90
Просмотры 25K
Комментарии 89

Как LIGO может увидеть гравитационные волны, если в ОТО свет растягивается вместе с пространством?

Научно-популярное Физика Лазеры Астрономия

Как же LIGO может регистрировать гравитационные волны, если они растягивают свет вместе с пространством между зеркалами?



Image credit: www.ligo.caltech.edu

Этот вопрос непременно возникает, когда заходит разговор о детектировании гравитационных волн (ГВ). Обычно аргумент приводят такой: мы знаем, что есть гравитационное красное смещение, т.е. гравитация растягивает длины волн. Разумно предположить, что в LIGO свет тоже будет растягиваться, и длины волн, которые мы используем как «линейку» для измерения расстояния между зеркалами, растянутся в той же мере, что и само расстояние. Как же можно тогда пользоваться интерферометром для измерения гравитационных волн?

Представим возможные ответы на него:

  1. ГВ не влияют на свет, так что вопрос не имеет смысла.
  2. ГВ растягивают длину волны света, но очень слабо, так что мы не замечаем.
  3. Это не имеет значения, принцип детектирования не чувствителен к длине волны.
  4. Детекторы на самом деле и не работают.

Какой же из них верен?
Всего голосов 57: ↑56 и ↓1 +55
Просмотры 25K
Комментарии 146

Излучение Хокинга возникает не на горизонте событий черных дыр

Научно-популярное Физика Астрономия
Перевод
[Этот пост является переводом статьи от Сабины Хоссенфельдер]

«Краткая история времени» Стивена Хокинга была одна из первых научно-популярных книг, прочитанных мною, и я ее возненавидела. Возненавидела, потому что не понимала. Фрустрация от этой книги стала одной из основных причин, почему я стала физиком — ну, по крайней мере, я знаю, кого винить в этом.

image
Читать дальше →
Всего голосов 41: ↑40 и ↓1 +39
Просмотры 32K
Комментарии 91

Впервые зарегистрированы гравитационные волны от слияния нейтронных звезд — и свет от них

Научно-популярное Физика Лазеры Астрономия
Коллаборация LIGO-Virgo вместе с астрономами из 70 обсерваторий объявила сегодня о наблюдении слияния двух нейтронных звезд в гравитационном и электромагнитном диапазонах: увидели гамма-всплеск, а также рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное и радио излучение.


Иллюстрация столкновения нейтронных звезд. Узкий выброс по диагонали — поток гамма-лучей. Светящееся облако вокруг звезд — источник видимого света, который наблюдали телескопы после слияния. Credit: NSF/LIGO/Sonoma State University/Aurore Simonnet

Нейтронные звезды, самые маленькие и плотные из всех звезд, образуются при взрыве сверхновой. Когда две нейтронные звезды образуются в паре, они вращаются друг вокруг друга, и постепенно теряют энергию, сближаясь и излучая гравитационные волны, пока наконец не сталкиваются. Такое столкновение и наблюдали телескопы LIGO, а через две секунды после — гамма-вслеск достиг космического телескопа Ферми, и в последующие дни и недели астрономы могли наблюдать событие в других электромагнитных диапазонах.

Впервые гравитационные волны были зарегистрированы два года назад — от слияния черных дыр. С тех пор еще три сигнала от черных дыр были приняты детекторами, последний — всего за три дня до этого события.

Под катом — о сигнале и открытиях, с ним связанных: точной оценке на скорость гравитационных волн, независимой оценке на постоянную Хаббла и новых данных по физике нейтронных звезд.

UPD Краткое изложение главной статьи о детектировании ГВ на русском — здесь.

Всего голосов 61: ↑60 и ↓1 +59
Просмотры 27K
Комментарии 133

Гравитационные волны пойманы в четвертый раз: как помог новый детектор Advanced Virgo

Научно-популярное Физика Лазеры Астрономия
Сегодня коллаборация LIGO & Virgo объявили (будет опубликована в PRL, статью можно почитать тут) о новом детектировании гравитационных волн (GW170814). Первые три события (раз, два, три) были зарегистрированы на двух детекторах LIGO в США. 1 августа к наблюдениям присоединился европейский детектор Advanced VIRGO, расположенный в Италии. А уже 14 августа гравитационные волны от слияния двух черных дыр были зарегистрированы всеми тремя детекторами.


Оценка расположения всех зарегистированных источников гравитационных волн. GW170814 определен с гораздо большей точностью за счет использования данных с трех детекторов.
Всего голосов 37: ↑37 и ↓0 +37
Просмотры 13K
Комментарии 79

В третий раз зарегистрированы гравитационные волны: что мы можем узнать о Вселенной?

Научно-популярное Физика Лазеры Астрономия
Сегодня международная коллаборация LIGO-Virgo объявила о регистрации гравитационных волн в третий раз в истории. Источником, как и в предыдущие два раза, являлась пара черных дыр. О результатах исследования опубликована статья в Physical Review Letters.


Всего голосов 51: ↑51 и ↓0 +51
Просмотры 44K
Комментарии 217

На заре гравитационно-волновой астрономии: второе наблюдение слияния черных дыр

Научно-популярное Физика Лазеры Астрономия
Сегодня научная коллаборация LIGO-Virgo объявила об обнаружении гравитационных волн от второго источника и обнародовала результаты первого научного цикла наблюдений (всего три события за четыре месяца наблюдений). Статья опубликована в Physical Review Letters.



Подробности...
Всего голосов 37: ↑37 и ↓0 +37
Просмотры 27K
Комментарии 193

Впервые зарегистрированы гравитационные волны: теперь официально

Научно-популярное Физика Лазеры Астрономия
Сегодня на специальной пресс-коференции ученые международной коллаборации LVC (LIGO) объявили о первом прямом детектировании гравитационных волн от слияния двух черных дыр с достоверностью 5.1σ.

UPD Запись пресс-конференции — историческое видео теперь. Кстати, отлично объясняю, что к чему. Еще добавил в конец статьи больше ссылок на материалы.


Image Credit: Bohn, Throwe, Hébert, Henriksson, Bunandar, Taylor, Scheel (see www.black-holes.org/lensing)

14 сентября 2015 год в 09:50:45 UTC два детектора LIGO (расположенные в США) одновременно наблюдали гравитационно-волновой сигнал GW150914. Сигнал с возрастающей частотой от 35 Гц до 250 Гц и амплитудой деформации метрики в 1x10-21. Сигнал соответствует предсказаниям Общей Теории Относительности (ОТО) для слияния двух черных дыр массами 36 и 29 солнечной.

Что еще интереснее, это открытие впервые позволяет с уверенностью сказать о существовании систем черных дыр, и характеризовать динамику системы черных дыр с позиций ОТО.

Результаты исследования опубликованы сегодня в Physical Review Letters.

Как это было
Всего голосов 81: ↑80 и ↓1 +79
Просмотры 58K
Комментарии 410

Официальная пресс-конференция о детекторах гравитационных волн: ответы на все ваши вопросы в этот четверг

Научно-популярное Физика Астрономия
В этот четверг, в 18.30 по Москве состоится пресс-конференция научной коллаборации LIGO, посвященная прогрессу в детектировании гравитационных волн.


На официальной странице коллаборации появилось сообщение с подробностями о грядущем сообщении. Планируется также прямая трансляция в Youtube, и в Google Hangouts, где можно будет задать любые вопросы ученым и получить подробные ответы.

Подробности
Всего голосов 17: ↑17 и ↓0 +17
Просмотры 11K
Комментарии 115

Информация

В рейтинге
2,332-й
Откуда
Hamburg, Hamburg, Германия
Дата рождения
Зарегистрирован
Активность