Faculty of Physics, Hanoi University of Science

Vietnamese-VN

Độ nhạy máy dò sóng hấp dẫn LIGO và LISA sẽ được tăng cường nhờ "cây thước lượng tử" siêu chính xác

Email In PDF.
Xem kết quả: / 0
Bình thườngTuyệt vời 

Độ nhạy của máy dò LIGO sẽ được tăng cường, giúp phát hiện ra sóng hấp dẫn nhanh chóng và chính xác hơn nhờ vào một "cây thước độ chính xác cực cao" vừa phát triển thành công bởi nhóm các nhà khoa học tại Trung tâm lượng tử Nga và Viện kỹ thuật vật lý Moscow. Bản chất của cây thước này chính là trạng thái vướng víu lượng tử đặc biệt do nhóm vừa tìm được cách tạo ra, từ đó tăng cường độ chính xác của thiết bị giao thoa kế trong máy dò xuống mức độ hạ nguyên tử.

Nói một cách đơn giản thì máy dò LIGO hoạt động bằng cách chia một tia laser ra thành 2 chùm khác nhau, sau đó sẽ được tái kết hợp lại. Nếu 1 tia bị nhiễu bởi tác động của sóng hấp dẫn dẫn, nó sẽ thay đổi bước sóng và tạo nên sự khác biệt có thể đo được giữa 2 chùm tia này. Đây là cách mà LIGO dùng để nhận biết sự tồn tại của sóng hấp dẫn nhưng cho tới hiện tại thì nó chỉ có thể đo được chênh lệch với độ chính xác tương đương "đường kính của 1 proton". Tuy nhiên "cây thước lượng tử" mới phát triển sử dụng trạng thái NOON của các photon để đo đạc 2 điểm của xung laser tại cùng một thời điểm.

cau_tao_LIGO.jpg
Sơ lược cấu tạo của máy dò LIGO


Trong thử nghiệm, các nhà khoa học đã dùng "cây thước lượng tử" để đo lường trạng thái của các photon tại 2 điểm đang trong trạng thái rối hạt khi bắn một tia laser qua một mảnh kính tối. 2 điểm này được gọi tên là Alice và Bob. Khi một trong 2 điểm bị nhiễu loạn quá trình vướng víu lượng tử, nó sẽ tạo ra chênh lệch có thể đo lường được giữa trạng thái NOON ban đầu với trạng thái mới - gọi là sự hoán đổi vướng víu. Và kết quả cho thấy cây thước có thể đo lường thay đổi với kích cỡ nhỏ hơn rất nhiều lần so với 1 proton.

Mặc dù hiện tại kỹ thuật này mới được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm nhưng theo người dẫn đầu nghiên cứu là giáo sư Alexander Ulanov thì phương pháp tương tự có thể được áp dụng cho cả máy dò LIGO dưới mặt đất lẫn thiết bị LISA trên không gian nhằm tìm kiếm, nghiên cứu sóng hấp dẫn một cách dễ dàng hơn, mở ra thêm cơ hội khám phá bản chất của vũ trụ - trả lời những câu hỏi mà người ta đã đặt ra từ trước khi sóng hấp dẫn được phát hiện.

Tham khảo Nature, Engadget

Nguồn: https://tinhte.vn/threads/do-nhay-may-do-song-hap-dan-ligo-va-lisa-se-duoc-tang-cuong-nho-cay-thuoc-luong-tu-sieu-chinh-xac.2607054/