อุปกรณ์ออปโตเมคานิกส์ที่ปรับหรือ “บีบ” – ความไม่แน่นอนในคุณสมบัติควอนตัมของแสงเลเซอร์ได้รับการพัฒนาจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์และเพื่อนร่วมงาน ทีมงานสร้างแหล่งกำเนิดแสงที่ถูกบีบโดยใช้กระจกที่สั่นภายใต้แรงดันรังสี แต่แสดงความผันผวนทางความร้อนเพียงเล็กน้อย แม้ในอุณหภูมิห้อง วิธีการของพวกเขาสามารถนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน
ของเครื่อง
ตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงได้ในไม่ช้า เมื่อนักวิจัยทำการวัดด้วยสัญญาณเลเซอร์ ความไม่แน่นอนเกิดขึ้นจากความผันผวนของควอนตัมในจำนวนโฟตอนที่ตรวจพบและเวลาที่โฟตอนที่มาถึงเครื่องตรวจจับ ความสัมพันธ์ระหว่างความไม่แน่นอนคู่นี้ได้รับ การอธิบายโดยหลักการความไม่แน่นอน
ซึ่งกำหนดว่าความไม่แน่นอนที่ลดลงของจำนวนโฟตอนจะต้องมาพร้อมกับความไม่แน่นอนที่เพิ่มขึ้นของเวลา และในทางกลับกัน การลดความไม่แน่นอนของการวัดค่าหนึ่งโดยเพิ่มค่าอื่นๆ อาจเป็นประโยชน์ในการทดลองบางอย่าง และเรียกว่าการบีบควอนตัม ในปัจจุบัน การบีบแสงต้องดำเนินการ
ที่อุณหภูมิเย็นจัดเพื่อลดความผันผวนของความร้อนให้น้อยที่สุด และสิ่งนี้ต้องใช้อุปกรณ์ทดลองขนาดใหญ่ ตอนนี้ทีมได้สร้างระบบอุณหภูมิห้องโดยใช้กระจก 2 บานที่หันหน้าตรงข้ามกันภายในโพรงทรงกลม ซึ่งตั้งอยู่ในห้องสุญญากาศ กระจกบานหนึ่งมีรัศมี 1 ซม.
และติดอยู่กับที่อย่างถาวร ส่วนอีกบานหนึ่งมีความกว้างเพียง 70 ไมครอนและรองรับด้วยคานเลื่อนแบบเคลื่อนย้ายได้ที่มีขนาดใกล้เคียงกัน ความดันรังสีเมื่อยิงเลเซอร์เข้าไปในโพรง แรงดันการแผ่รังสีที่โฟตอนปล่อยออกมาจะบังคับให้กระจกที่เล็กกว่าสั่น การเคลื่อนไหวนี้สร้างความสัมพันธ์
ระหว่างจำนวนโฟตอนที่กระทบกับกระจกและเวลาของโฟตอนเหล่านั้น ดังนั้นด้วยการปรับแต่งการตั้งค่าอย่างละเอียด และเพื่อนร่วมงานจึงสามารถทำให้ช่องแคบลงได้โดยการปรับความไม่แน่นอนของจำนวนและเวลาเพื่อหลีกเลี่ยงความต้องการอุณหภูมิที่เย็นจัด ทีม ได้สร้างกระจกที่สั่นได้จาก
การสลับชั้น
ของแกลเลียมอาร์เซไนด์และอะลูมิเนียมแกลเลียมอาร์เซไนด์ ซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีโครงสร้างอะตอมที่บริสุทธิ์และมีลำดับสูง ภายในวัสดุคอมโพสิตนี้ การชนกันที่เกิดจากความร้อนระหว่างอิเล็กตรอนถูกระงับ ซึ่งหมายความว่าแทนที่จะกระวนกระวายใจเนื่องจากความผันผวนของความร้อน
การเคลื่อนที่ของกระจกถูกควบคุมโดยแรงดันรังสีที่ขับเคลื่อนด้วยแสง เป็นครั้งแรกที่ทีมงานสามารถสร้างแสงบีบได้ที่อุณหภูมิห้องและในช่วงความถี่ที่กว้าง แสดงให้เห็นถึงการลดสัญญาณรบกวนควอนตัม 15% เมื่อเทียบกับเทคนิคก่อนหน้า บางทีแอปพลิเคชั่นที่น่าตื่นเต้นที่สุดสำหรับอุปกรณ์
ของทีมอาจเป็นการปรับปรุงเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง LIGO และ Virgo ซึ่งต้องการการตั้งค่าที่กะทัดรัดและเสถียร รวมถึงการทำงานคงที่ที่อุณหภูมิห้อง จากการวิจัยในอนาคต และเพื่อนร่วมงานของเธอหวังว่าจะปรับการตั้งค่าให้ทำงานร่วมกับความยาวคลื่นที่เป็นไปได้ทั้งหมดของแสงเลเซอร์ที่เข้ามา
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทีมงานพบว่าพารามิเตอร์สองตัว ได้แก่ ESD เฉลี่ยและ ESD ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน สามารถแยกความแตกต่างระหว่างคะแนน ที่ 0 และ 2 ได้ “โดยรวมแล้ว งานนี้แสดงให้เห็นว่าพารามิเตอร์ ESD อาจช่วยระบุองค์ประกอบของคราบจุลินทรีย์และโครงสร้างจุลภาค
800 MeV จากซินโครตรอนที่ ISIS ไปยังเป้าหมายที่เป็นโลหะหนัก นิวเคลียสของกัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้นจากการชนเหล่านี้จะถูกแยกออกและ “เร่งความเร็วใหม่” ให้มีพลังงานสูงขึ้น แผน อนุญาตให้มีลำแสงพลังงานต่ำหลายลำ (ต่ำกว่า 1 MeV ต่อนิวคลีออน) และลำแสงพลังงานสูง
ตัวเร่ง
เชิงเส้นตัวนำยิ่งยวดจะถูกใช้เพื่อเร่งความเร็วนิวเคลียสใหม่เป็น 10 MeV ต่อนิวคลีออน ผู้จัดการโครงการ กล่าวว่าสภาวิจัยวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาศาสตร์กายภาพและหน่วยงานให้ทุนอื่น ๆ จะต้องพิจารณา ในบริบทของยุโรป “ผมมองโลกในแง่ดีว่าจะมีโรงงานลำแสงกัมมันตภาพรังสีในยุโรป
แต่ไม่ว่าจะอยู่ในสหราชอาณาจักรหรือไม่ก็ตาม” เขากล่าว เนื่องจากฝรั่งเศส เยอรมนี และอิตาลีอาจต้องการปรับปรุงสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีอยู่ การก่อสร้าง จึงขึ้นอยู่กับข้อดีของการใช้ ISIS มากกว่าเทคโนโลยีลำแสงอื่นๆ “สหราชอาณาจักรขาดแคลนสิ่งอำนวยความสะดวกที่สำคัญมาก” เกลเล็ตลีกล่าว
“ความเชื่อของฉันคือ เป็นตัวแทนของโอกาสระดับเฟิร์สคลาสสำหรับสหราชอาณาจักรในการสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกระดับโลก เราควรคว้ามันไว้” ซึ่งเป็นเครื่องมือทางคลินิกในอนาคต สำหรับการประเมินความเปราะบางของคราบพลัคด้วยเครื่องอัลตราซาวนด์ที่ไม่อันตรายและมีราคาค่อนข้างถูก”
สเตฟเฟลสรุปนักวิจัยของมหาวิทยาลัยในสหรัฐฯ นั้นดีที่สุดในโลก โดยอยู่ในอันดับต้น ๆ ใน 35 จาก 47 สาขาวิชาด้วย “ความเป็นผู้นำระดับโลกที่โดดเด่น” ในสาขาวิทยาศาสตร์กายภาพ นั่นคือข้อสรุปของรายงานที่เผยแพร่เมื่อเดือนที่แล้วโดยนักวิจัยด้านนโยบายที่มหาวิทยาลัยลีดส์ในสหราชอาณาจักร
และสถาบันข้อมูลวิทยาศาสตร์ในสหรัฐอเมริกา พวกเขาตรวจสอบ “ปัจจัยกระทบ” จำนวนการอ้างอิงต่อบทความ – ของงานที่ตีพิมพ์โดยนักวิจัยในเจ็ดประเทศชั้นนำ สหรัฐอเมริกาครองอันดับนี้ โดยอังกฤษเป็นอันดับสองโดยรวม ตามมาด้วยแคนาดา ออสเตรเลีย ฝรั่งเศส เยอรมนี และญี่ปุ่น อย่างไรก็ตาม
การสำรวจไม่ได้ครอบคลุมถึงประเทศเล็กๆ เช่น สวิตเซอร์แลนด์ สวีเดน และเดนมาร์ก ซึ่งมักจะทำการสำรวจได้ดีเยอรมนีมีรูปแบบการอ้างอิงน้อยกว่าสหรัฐอเมริกาหรืออังกฤษมาก โดยมีจุดแข็งในสาขาหลักบางสาขา เช่น วิทยาศาสตร์กายภาพ คณิตศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ และจุดอ่อนในเศรษฐศาสตร์
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
