利用LIGO众多反馈系统,首次实现公斤级物体量子态

美国激光干涉引力波天文台(LIGO)是测量精细运动的最精确仪器之一,它用来探测时空涟漪的一组4面镜子已经被冷却到几乎处于最低能量状态。麻省理工学院科学家利用这些镜子标记出了迄今为止接近这种冷量子态的最大物体。相关研究结果发表于6月18日《科学》。 在量子尺度上,温度和运动是一样的:一个粒子振动得越多,它就越热。这些振动包,也称为声子,必须被移除才能使物体进入基态。到目前为止,这只在质量不到1g的物体上实现过。 现在,麻省理工学院Chris Whittle团队已经将一个有效质量为10kg的系统从室温冷却到77纳米开尔文的温度(-273.15℃),这标志着一个可以接近基态的系统质量的巨大飞跃。整个系统由4个镜子组成,每个镜子重40kg,它们集体运动时构成了振荡器,有效地将160kg的总重量减少到仅10kg的单个物体。 该团队利用LIGO众多反馈系统中的一个实现了这一目标。在这个反馈系统中,一束光照射在一面镜子上以测量它的振......阅读全文

引力波频率研究显示中子星碰撞可能产生夸克物质

据英国《新科学家》杂志网站近日报道,美国科学家在近期于越南河内举行的物质起源和星系演化国际研讨会上表示,他们开展的计算机模拟显示,两颗中子星碰撞产生的引力波中可能包含以前从未见过的夸克物质的证据。 在最新研究中,圣母大学研究人员利用计算机模拟来研究引力波,以揭示中子星并合过程中夸克物质的存

“天琴”:有望超前于欧洲LISA升空

  3月底,“天琴”空间引力波探测科学目标研讨会在珠海召开,项目组不同课题的负责人介绍了空间引力波探测项目“天琴”计划的最新研究进展。  自引力波被发现至今,科学界始终对我国引力波探测计划十分关注。诸如,我国该不该继续推进引力波探测计划?我国是否有能力与国际相关引力波探测项目一较高下?这样的讨论时时

《科学》杂志刊出五大“年度科技突破”

  2016年科学发现、发展和趋势中,哪个最令你印象深刻?不久前,《科学》杂志收回11000张读者对这一问题的投票,刊登出读者所选的5项“年度科技突破”。《科学》杂志还将于12月22日宣布“2016年度十大科技突破”,届时读者可以将自己的答案与权威发布进行对比,来一场智慧较量。   老细胞清除术  

【中国科学报】一场不容错过的科学盛宴

  从今年2月LIGO正式宣布直接探测到引力波,到6月再度发布引力波探测成果,依托引力波研究宇宙的窗口已被正式打开,这令国内外众多天文、物理学家为之振奋。  然而,当科学家期盼这一成果给相关研究带来革命性突破时,也有人质疑,直接探测引力波这一诺奖级成果已然被摘走,围绕引力波还能产生重大科学突破吗?近

诺贝尔奖背后的争议、诽谤和科学

   如果预测可信,那么这将是一个喧嚣的诺贝尔季节。  每年,诺贝尔奖预言者都会在10月初结果正式揭晓前对谁会获奖做出预言。今年的预言逐渐演变成了争议性的问题。一些人认为,CRISPR-Cas9基因编辑技术是潜在获奖赢家,该技术提供了相对便捷的基因编辑方法。在物理学领域,相关预测纷纷聚焦激光干涉引力

干涉仪的应用介绍

干涉仪的应用极为广泛,主要有如下几方面: 长度测量在双光束干涉仪中,若介质折射率均匀且保持恒定,则干涉条纹的移动是由两相干光几何路程之差发生变化所造成,根据条纹的移动数可进行长度的精确比较或绝对测量。迈克耳孙干涉仪和法布里-珀罗干涉仪曾被用来以镉红谱线的波长表示国际米。 折射率测定两光束的几何路程保

干涉仪的主要应用

干涉仪的应用极为广泛,主要有如下几方面: 长度测量在双光束干涉仪中,若介质折射率均匀且保持恒定,则干涉条纹的移动是由两相干光几何路程之差发生变化所造成,根据条纹的移动数可进行长度的精确比较或绝对测量。迈克耳孙干涉仪和法布里-珀罗干涉仪曾被用来以镉红谱线的波长表示国际米。 折射率测定两光束的几何路程保

干涉仪的应用介绍

干涉仪的应用极为广泛,主要有如下几方面:长度测量在双光束干涉仪中,若介质折射率均匀且保持恒定,则干涉条纹的移动是由两相干光几何路程之差发生变化所造成,根据条纹的移动数可进行长度的精确比较或绝对测量。迈克耳孙干涉仪和法布里-珀罗干涉仪曾被用来以镉红谱线的波长表示国际米。折射率测定两光束的几何路程保持不

不会“冻结”的新型量子态磁体造出

科技日报讯 (实习记者张佳欣)一个国际研究小组将一种特殊材料冷却到接近绝对零度后发现,该材料中原子的一个核心性质——它们的排列,并没有像往常那样“冻结”,而是保持在“液体”状态,类似于水无论多冷都不会结冰。这种新的量子材料可作为模型系统,开发新型高灵敏度的量子传感器。 日本东京大学固体物理研究所、美

迈克尔逊干涉仪的应用

  迈克尔逊干涉仪的最著名应用即是它在迈克尔逊-莫雷实验中对以太风观测中所得到的零结果,这朵十九世纪末经典物理学天空中的乌云为狭义相对论的基本假设提供了实验依据。除此之外,由于激光干涉仪能够非常精确地测量干涉中的光程差,在当今的引力波探测中迈克尔逊干涉仪以及其他种类的干涉仪都得到了相当广泛的应用。激

关于迈克尔逊干涉仪的应用-介绍

  迈克尔逊干涉仪的最著名应用即是它在迈克尔逊-莫雷实验中对以太风观测中所得到的零结果,这朵十九世纪末经典物理学天空中的乌云为狭义相对论的基本假设提供了实验依据。除此之外,由于激光干涉仪能够非常精确地测量干涉中的光程差,在当今的引力波探测中迈克尔逊干涉仪以及其他种类的干涉仪都得到了相当广泛的应用。激

leybold旋片式真空泵真空技术

leybold旋片式真空泵真空技术:类似德国汉诺威马普引力物理研究所的GEO 600,如果没有这类引力波探测器,以光速移动的微波就不可能被发现。GEO 600探测器在研究过程中起到了重要的战略指导作用。仪器设备的大部件是在汉诺威开发和测试的,然后安装于路易斯安那州利文斯顿和华盛顿汉福德的两大美国LI

我国学者揭示五氧化二钽低温相晶格结构

  近期,固体所物质计算科学研究室杨勇研究员在五氧化二钽晶格结构研究方面取得重要进展,相关结果发表在Physical Review Materials (Phys. Rev. Materials, 2, 034602 (2018))上。图1. (a)-(e) Ta2O5的几个典型的已知结构相;(f)

中国科学报:让科学研究更纯粹、更忘我

   在刚刚过去的2016年春节,无论你是否是一位科学爱好者,相信都会有意无意地留意到一条讯息,那就是激光干涉引力波天文台LIGO官方宣布,在爱因斯坦提出引力波概念100周年后,引力波被首次直接观测到。这是天文学和物理学界的一件大事,但众多看似与它们毫无关联的普通人,也自觉加入传播、欢呼的队列。果然

合肥研究院在五氧化二钽晶格结构研究中取得进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所物质计算科学研究室研究员杨勇在五氧化二钽晶格结构研究方面取得新进展,相关结果发表在Physical Review Materials (Phys. Rev. Materials, 2, 034602 (2018))上。  五氧化二钽 (Ta2O5)

五氧化二钽结构

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所物质计算科学研究室研究员杨勇在五氧化二钽晶格结构研究方面取得新进展,相关结果发表在 Physical Review Materials (Phys. Rev. Materials, 2, 034602 (2018))上。  五氧化二钽 (Ta2O5

振动试验之正弦振动

 正弦振动试验使用固定或变化的频率和幅值的正弦信号,在每一瞬间时仅施加一个频率,试验条件包括频率范围或固定频率、振幅和试验持续时间。    真实环境中正弦振动很少一单一频率的振动形式独立出现。即使在旋转的机械上直接测量加速度时也是这样。如齿轮和轴承,实际存在的公差和间隙,通常导致在频率上有微小的变化

量子态叠加效应尺度刷新纪录

  美国斯坦福大学的研究团队成功地让原子云处在相距半米的两个状态进行了叠加,这将量子态叠加效应的最大尺度纪录从1厘米扩展到了54厘米。相关研究论文发表在最新一期的《自然》杂志上。  研究团队认为,新研究成果可能意味着找到了量子世界与经典世界之间的分界点,因为相对那些量子水平的物体,新研究成果更适用于

量子态直接测量理论研究取得进展

  近日,中国科学院重庆绿色智能技术研究院与中国科学技术大学合作,在美国物理学会旗下应用物理期刊Physical Review Applied 上发表了题为“Efficient Direct Measurement of Arbitrary Quantum Systems via Weak Meas

天文学家找到引力波探测新方法

引力波是大质量天体爆炸、旋转或合并等事件引发的“时空涟漪”。2015年,物理学家首次用激光干涉引力波探测器检测到了引力波,开启了观察宇宙的新时代。与此同时,其他科学家也一直在用地球上的射电望远镜追踪这一神秘的“时空涟漪”。现在,探测引力波的“猎场”已经转移到了太空,研究人员发现了一种寻找引力波的新方

想在空间探测引力波?中科院发起“太极计划”

   中新网北京2月16日电 中国科学院16日举行“空间引力波探测与研究”媒体见面会,记者从会上获悉,中国科学院从2008年开始发起“太极计划”。  一百年前,爱因斯坦在创立了广义相对论后不久就提出了引力波存在预言。百年来,世界各国的科学家为寻找和发现引力波付出了巨大的努力,建造了多种实验装置。20

“为科学家和工程师架起一座桥梁”

“科学家研究事物,工程师建立事物。”“我们要为科学家和工程师架起一座桥梁,让两个组织能够联系起来,融合合作”。近日,首次聚焦工程师群体与工程科技创新发展,第五届世界顶尖科学家论坛——工程科技创新与发展论坛在上海科学会堂举行。 诺贝尔奖得主、图灵奖得主等顶尖科学家与与会的中国科学院院士、上海杰出工

刷新记录!量子态保持时间超过5秒!

  据最新一期《科学进展》报道,美国能源部(DOE)阿贡国家实验室和芝加哥大学的科学家取得了量子科学研究的重大突破:他们能够按需读出量子位,并将量子态保持完整超过5秒,从而创下新纪录。此次的量子位由易于获得的碳化硅材料制成,碳化硅目前广泛用于灯泡、电动汽车和高压电子设备中。  “在这样的时间尺度上保

单量子态探测重大研究计划项目指南发布

  国家自然科学基金重大研究计划遵循“有限目标、稳定支持、集成升华、跨越发展”的总体思路,围绕国民经济、社会发展和科学前沿中的重大战略需求,重点支持我国具有基础和优势的优先发展领域。重大研究计划以专家顶层设计引导和科技人员自由选题申请相结合的方式,凝聚优势力量,形成具有相对统一目标或方向的

中国科大实现多模量子态长时间存储

长距离量子通信的实现离不开量子中继,其中量子存储器是构建量子中继的核心。由于冷原子系综具有集体增强效应以及光谱一致性,可以有效地存储光子的量子态,因此作为极具潜力的量子存储器介质而备受青睐。众多工作表明,将多模存储器布局到量子网络中,能大幅度提高信道容量,因此多模量子存储器的实现对于构建高容量

“种子”黑洞真的存在吗?

  在浩瀚的宇宙花园中,其中最重的黑洞也是从小小的“种子”长大而成。通过吞噬气体星尘或和其他致密物体的融合,这些种子黑洞在体积和质量上不断增长,直到形成星系的中心,就比如我们生存的银河系。但与真实的植物不同,这些巨大黑洞的种子也是黑洞,但至今没有人发现这些“种子”黑洞。  有一种观点是认为,相当于数

振动试验台正弦振动与随机振动的区别

   因为任何产品在生产、运输、使用过程中都会产生振动、碰撞,因而致使产品出现接触不良、结构松动、零件脱落等现象。振动试验台是模拟振动环境对产品的结构强度、材料磨损、零部件的标准值偏移、元器件的接触不良、电路短路及断续不稳等现象进行振动检测,提早将不良件筛检。下面我们来讲下弦振动与随机振动的区别。

振动试验台正弦振动与随机振动的区别

   因为任何产品在生产、运输、使用过程中都会产生振动、碰撞,因而致使产品出现接触不良、结构松动、零件脱落等现象。振动试验台是模拟振动环境对产品的结构强度、材料磨损、零部件的标准值偏移、元器件的接触不良、电路短路及断续不稳等现象进行振动检测,提早将不良件筛检。下面我们来讲下弦振动与随机振动的区别。

《科学》(20240920出版)一周论文导读

编译|冯维维Science,  VOLUME 385,ISSUE 6715,20 SEP 2024《科学》第385卷,6715期,2024年9月20日物理学PhysicsSqueezing the quantum noise of a gravitational-wave detector belo

介绍振动试验机正弦振动

振动试验机是用于在实验室内模拟真实振动环境效应的试验设备,振动试验是在振动台上采用不同的输入信号激励样品。振动试验主要分为正弦和随机振动,由于两者的物理过程不同,在两者之间没有严格的等效关系,所以在选择试验方式时,切勿进行正弦到随机的严酷度等级转换。正弦振动试验使用固定或变化的频率和幅值的正弦信号,