Детектирование сверхслабых радиоволн при помощи лазера

15.03.2014

Ученые-физики разработали методику, позволяющую преобразовывать крайне слабые радиоволны в импульсы света при помощи лазера, что может помочь при создании квантовых компьютеров или в исследовании глубокого космоса.

"Мы создали детектор, который не нуждается в охлаждении, и который способен работать при комнатной температуре, по сути, полностью игнорируя "тепловой шум". Единственное, что способно хоть в какой-то мере повлиять на точность измерений - это квантовый шум, возникающий в результате практически незаметных флуктуаций в излучении лазера", - сообщил Евгений Пользик из университета Копенгагена.

Евгений Пользик с коллегами научились "ловить" сверхслабые радиоволны, превращая их в световые сигналы. Для этого используется особая наноантенна с подключенным к ней трехслойным "конденсатором" механических колебаний. Он состоит из алюминия, пластинок стекла и тончайшей мембраны из нитрата кремния. Конденсатор постоянно освещается лучом лазера, который, отражаясь от его поверхности, "собирает" данные о колебаниях антенны.

Во время предыдущих попыток создания такого прибора ученые сталкивались с тремя проблемами, которые не получалось решить - квантовым шумом лазера, тепловым шумом в мембране и электрическим шумом антенны. Ученые решили их, поместив конденсатор и антенну в герметичную камеру, из которой был откачан воздух.

В результате тепловой шум полностью исчез, а помехи двух других типов были снижены до минимума благодаря высокой однородности лазерного луча и механическим свойствам мембраны. По словам ученых, их прибор ловит радиоволны с такой же точностью, на которую способны лишь самые лучшие детекторы при температуре, близкой к абсолютному нулю.

Физики полагают, что у их разработки есть множество вариантов для использования в медицине, астрономии и компьютерной технике. К примеру, подобные детекторы могут быть использованы для поиска радиоэха Большого взрыва, либо для построения системы связей между квантовыми компьютерами.

<< Назад: Игровые механические клавиатуры 16.03.2014

>> Вперед: Сверхминиатюрный модуль TransferJet 15.03.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Самолеты и гипертония 13.08.2008 Обследование 140 человек, живущих вблизи четырех крупных европейских аэропортов, показало, что шум от ночных самолетов повышает у них кровяное давление, даже если люди привыкли к реву турбин и не просыпаются от него. В среднем шум от пролетающего самолета повышает систолическое давление на 6,2 миллиметра ртутного столба, а диастолическое - на 7,4 миллиметра. Каждое увеличение ночного шума на 10 децибел повышает риск развития гипертонии на 14%. Медики рекомендуют запретить ночные полеты. В свою очередь инженеры советуют усилить звукоизоляцию окон у домов и спланировать зоны разворота для захода на посадку и выхода на курс подальше от жилых кварталов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025