據(jù)sciencedaily網(wǎng)站2007年11月27日報(bào)道,別要嘗試告訴一名量子物理學(xué)家足夠近就已經(jīng)足夠好。澳大利亞研究人員們發(fā)明了一種技術(shù),首次以物理學(xué)定律所能允許的精確度進(jìn)行了長度測量。 普里德使用單個(gè)光子作為工具,然后對每個(gè)光子穿越樣品的次數(shù)進(jìn)行測量。研究小組使用36個(gè)光子進(jìn)行了378次穿越,由此得出的長度測量結(jié)果的誤差還不到人頭毛絲的萬分之一。 普里德說,“這是一個(gè)非常少量的光。我們掃描條形碼所使用的光子數(shù)量是十的十五次冪。甚至你家中的的DVD播放機(jī)中的暗淡光源也會在一秒內(nèi)發(fā)射出數(shù)萬億個(gè)光子”。威斯曼說,“數(shù)個(gè)世紀(jì)以來精確測量長度和物體特性的類似方法是干涉測量法,即一種使用電磁射線的波,比如光波來測量的技術(shù)。這兩項(xiàng)測量技術(shù)的關(guān)鍵區(qū)別在于,我們以一種方式獲得了海森堡測量不準(zhǔn)原理允許范圍內(nèi)的光子每次穿越樣品時(shí)的信息。這就是說,這種測量方法可能是目前最好的測量方法,是以前從未做過的。” 普里德說,“我們使用了比以前所認(rèn)為的更少的光來進(jìn)行精確測量。這一測量方法對諸如醫(yī)學(xué)研究之類的領(lǐng)域而言特別重要,因?yàn)閷⒐馔高^一個(gè)生物樣體可能會破壞這一生物體?!?/P> 我們?yōu)楹涡枰绱司_的測量呢? 普里德說,“測量可以為所有科學(xué)提供支撐,從以往的歷史來看我們知道,精確測量的進(jìn)步會帶來意想不到的科學(xué)發(fā)現(xiàn),從而帶來新的技術(shù)和應(yīng)用。舊的干涉計(jì)告訴我們,地球不能穿越一種被稱之為‘以太’的神秘物質(zhì),而事實(shí)上是穿越一個(gè)真空。這最終帶來了愛因斯坦相對論的誕生。我們并不知道這一新技術(shù)將把我們引向何方。” 研究小組的下一步研究目標(biāo)是使用更多的單光子,獲得甚至更加精確的測量。普里德說,“從理論上講這是可能的。但是首先我們還需要克服幾個(gè)技術(shù)障礙?!?/P> 量子物理學(xué) 在量子物理學(xué)的奇異世界中,一個(gè)光子可以同時(shí)以兩種不同的路徑抵達(dá)同一目的地。光子前往下一個(gè)地點(diǎn)依賴于兩條路徑長度的差異性。假如一條路徑的長度是已知的,這使得科學(xué)家可以非常精確地測量另一條路徑的長度。 格里菲斯大學(xué)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的最新穎之處在于使光子在測量前可以在路徑中折返許多次。這放大了路徑長度不同所帶來的影響。這一理論可以同時(shí)應(yīng)用于其它諸如速度、頻率和時(shí)間的測量。 這一技術(shù)結(jié)合了量子計(jì)算機(jī)研究(澳大利亞量子計(jì)算機(jī)技術(shù)中心)、量子控制和量子通訊的概念。巴特利特說,“這是一個(gè)結(jié)合不同方向研究取得新的和令人振奮研究成果的偉大范例”。 英文原文鏈接參見:http://www.sciencedaily.com/releases/2007/11/071126100614.htm | ||