ساخت خط‌کشی برای اندازه‌گیری جهان

گروهی از فیزیکدانان روسی موفق به طراحی یک روش جدید برای ایجاد حالت خاصی از کوانتوم درهم تنیده شده‌اند که می‌تواند به عنوان یک خط‌کش فوق دقیق برای اندازه‌گیری مسافت‌های طولانی با دقت زیراتمی استفاده شود.

به گزارش ایسنا به نقل از physnews، تکنیک دانشمندان مرکز کوانتوم روسیه و موسسه فیزیک و فناوری مسکو که در مجله Nature Communications منتشر شده، می‌تواند برای بهبود حساسیت تداخل‌سنج‌های نوری مانند انواع مورد استفاده در کشف امواج گرانشی توسط رصدخانه تداخل سنج لیزری امواج گرانشی (LIGO) به کار گرفته شود.

رصدخانه لیگو با تقسیم یک لیزر به دو پرتو کار می‌کند که مجددا با هم ترکیب می‌شوند. اگر یکی از پرتوها، تداخل را مانند یک موج گرانشی تجربه کند، این تجربه باعث تغییر طول موج شده و یک تفاوت قابل سنجش بین دو پرتو موسوم به الگوی تداخل ایجاد می‌کند. رصدخانه لیگو می‌تواند تفاوت‌های قابل مقایسه با قطر یک پروتون را اندازه‌گیری کند.

از سوی دیگر، خط‌کش کوانتومی محققان از حالت NOON فوتون‌ها استفاده می‌کنند که در آن، یک پالس لیزر چند فوتونی بطور همزمان در دو نقطه وجود دارد.

در آزمایشات، فوتون‌ها در هر نقطه در یک حالت درهم‌تنیده قرار داشتند. زمانی که بخش‌های درهم‌تنیده آن‌ها تداخل را تجربه می‌کردند، یک تفاوت قابل اندازه‌گیری از حالت NOON اصلی ایجاد می‌شد که به این پدیده " تبادل درهم تنیدگی" می‌گویند. این تفاوت می‌تواند در اندازه‌های کوچکتر از یک پروتون نیز سنجیده شود.

اگرچه این تجربه در آزمایشگاه انجام شده، اما فیزیکدانان معتقدند می‌توان از این روش همچنین در تداخل‌سنج‌های زمینی مانند لیگو یا ابزار فضایی مشابه آن یعنی "لیزا" استفاده کرد.