鸭脖娱乐官网-克服经典极限纠缠光子陀螺仪有办法

时间:2021-01-25 12:20 作者:鸭脖娱乐
本文摘要:根据迈姆斯咨询,光纤陀螺在测量飞机和其他运动物体的旋转和方向时,如果用于一般的经典光学方法,其精度是固有不允许的。在新的研究中,物理学家首次通过实验证明,为了纠缠光子,可以解决这个经典的无限大,即“散粒噪声无限大”,超过经典光学方法无法超过的精度水平。

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根据迈姆斯咨询,光纤陀螺在测量飞机和其他运动物体的旋转和方向时,如果用于一般的经典光学方法,其精度是固有不允许的。在新的研究中,物理学家首次通过实验证明,为了纠缠光子,可以解决这个经典的无限大,即“散粒噪声无限大”,超过经典光学方法无法超过的精度水平。左图是实验装置,右图是光纤陀螺的光学设计示意图奥地利科学院的MatthiasFink和RupertUrsin,还有维也纳量子科学和技术中心的物理学家们在最近的《新的物理学杂志》中,发表了关于葛藤强化光纤陀螺的论文Fink回应说:“证明葛藤光子的发生超过了成熟期的技术水平,即使在危险的环境中也可以以亚镜头噪声的精度进行测量。” 光纤陀螺(FOGs )与玩具中常用的旋转陀螺类似。

因为这两个陀螺仪都可以测量物体的旋转。但是,这两种陀螺仪的工作方式不同。光纤陀螺内部没有运动部件,用光测量。旋转陀螺的历史可以追溯到19世纪。

光纤陀螺经常出现在1970年代末,基于乔治萨格纳克在1913年首次观测到的萨格纳克效应。当时萨格纳期待着观测光通过以太网媒体传播,但他的实验提出了反对相对论的基础实验之一。

如果用干涉仪在不同的方向上对两个光束进行环状运动,就不会产生桑格纳效应。当干涉仪处于静止状态时,两个光束通过环路所需的时间完全相同,但当干涉仪开始旋转时,在环路上绕环路旋转移动的光束的移动距离更长,因此到达检测器所需的时间比其他光束宽。

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这个时间差会带来两个光束之间的相位差。光纤陀螺的相位差测量精度要求旋转测量的整体精度。

光纤陀螺的精度允许多个噪声源,主要影响因素是散粒噪声。光子的量化产生了散粒噪声。当各个光子通过器件时,其离散性意味着著的流动几乎不平滑,产生红噪声。通过减少功率(光子通过速度)可以减少散粒噪声,但功率越大其他噪声也越大,因此必须展开权衡。

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为了突破散粒噪声的允许,物理学家们在新的研究中使用了两组2个模式变换中的葛藤光子,使葛藤光子能够在2个方向上有效地穿越环路。葛藤不诱发光子的德布罗意波长显着减少,构建精度多为散粒噪声无限大,多到可能用于古典光学方式的最佳精度。现在,由于使用的检测器的功率低,新的光纤陀螺仪对商用(古典)光纤陀螺仪也构成威胁。

研究人员预计,随着探测器技术的变革和光子源亮度的减少,光子光纤陀螺将在旋转的将来构筑商用。总的来说,物理学家期望现在的结果代表光纤陀螺突破灵敏度终极无限大的第一步。Fink说:“除散粒噪声以外的噪声源有通过优化光子状态可以增加或补偿的有趣问题。这些问题的回答可以在这些影响看起来显着的情况下通过实验评价其强度。


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