Ruperea barierei de rezoluție cu precizie limitată de cantitate

Credit: Universitatea din Paderborn, Besim Mazhiqi

Cercetătorii de la Universitatea din Paderborn au dezvoltat o nouă metodă de măsurare a distanței pentru sisteme precum GPS, care obține rezultate mai precise decât oricând. Folosind fizica cuantică, echipa condusă de profesorul Christine Silberhorn, câștigător al Premiului Leibniz, a depășit cu succes așa-numita limită de rezoluție, ceea ce provoacă „zgomotul” pe care îl putem vedea în fotografii, de exemplu.

Descoperirile sale tocmai au fost publicate în jurnalul academic Revizuire fizică X Quantum (Ca PRX). În Fizică, revista online a editorului, rolul a fost evidențiat și cu un punct de vedere expert, onoare care se acordă doar anumitor publicații selectate.

Fizicianul Dr. Benjamin Brecht explică problema limitei de rezoluție: „În măsurătorile de distanță cu laser, un detector înregistrează două impulsuri de lumină de intensități diferite cu o diferență de timp. Cu cât măsurarea timpului este mai precisă, cu atât distanța poate fi determinată mai precis. Dacă este prevăzută o separare de timp între impulsuri mai mare decât lungimea impulsului, aceasta funcționează bine. “

Cu toate acestea, după cum explică Brecht, problemele apar dacă impulsurile se suprapun: „Atunci diferența de timp nu mai poate fi măsurată prin metode convenționale. Aceasta este cunoscută sub numele de „limită de rezoluție” și este un efect bine cunoscut în fotografii. Structurile sau texturile foarte mici nu mai pot fi rezolvate. Aceasta este aceeași problemă, doar cu poziția în loc de timp “.

O altă provocare, potrivit lui Brecht, este de a determina intensitățile diferite ale două impulsuri de lumină, simultan cu diferența lor de timp și ora de sosire. Dar exact asta au reușit să facă cercetătorii: „cu o precizie cuantică limitată”, adaugă Brecht. Lucrând cu parteneri din Republica Cehă și Spania, fizicienii din Paderborn au reușit să măsoare aceste valori atunci când impulsurile s-au suprapus cu 90%.

Brecht spune: „Acest lucru depășește cu mult limita de rezoluție. Precizia măsurătorii este de 10.000 de ori mai bună. Folosind metode ale teoriei informației cuantice, putem găsi noi forme de măsurare care depășesc limitele metodelor stabilite.

Aceste descoperiri ar putea duce la îmbunătățiri semnificative în viitor în ceea ce privește precizia aplicațiilor, cum ar fi LIDAR, o metodă de măsurare optică a distanței și vitezei și GPS. Cu toate acestea, va trece ceva timp până când acest lucru va fi gata pentru piață, subliniază Brecht.

Referință: „Realizarea unei rezoluții maxime de sincronizare cuantică” de Vahid Ansari, Benjamin Brecht, Jano Gil-Lopez, John M. Donohue, Jaroslav Řeháček, Zdeněk Hradil, Luis L. Sánchez-Soto și Christine Silberhorn, 4 ianuarie 2021, Ca PRX.
DOI: 10.1103 / PRXQuantum.2.010301

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Apneea obstructivă în somn este frecventă la persoanele cu tulburări cognitive – este tratabilă

O tulburare de somn tratabilă în mod obișnuit la persoanele cu probleme de gândire și memorie. Apnee obstructivă în somn - respirația se oprește de...

Oamenii de știință dezvăluie cheia creșterii musculare adecvate

Analiza imunofluorescenței unui grup de celule stem proliferante asociate cu fibre musculare (gri). Celulele stem produc Dll1 (roșu) și MyoD (verde). Două...

ExoMars Orbiter surprinde fermitatea la locul de aterizare al craterului Mars Jezero

ESA-Roscosmos Trace Gas Orbiter a observat vehiculul NASA Perseverance Mars 2020, împreună cu o parașută și o carapace spate, un scut termic și o...

Reglarea cuantică în grafen avansează era comunicațiilor fără fir Terahertz de mare viteză

Tunelare cuantică. Credit: Daria Sokol / Biroul de presă MIPT Oamenii de știință de la MIPT, Universitatea Pedagogică de Stat din Moscova și Universitatea...

Utilizarea moleculelor vibrante pentru a investiga proprietățile undelor materiei

Ionii moleculari HD + (perechi de puncte galbene și roșii) într-o capcană de ioni (gri) sunt iradiați de o undă laser (roșu). Acest...

Newsletter

Subscribe to stay updated.