【量子望遠鏡能使巨大的鏡子過時】

天翁

【量子望遠鏡能使巨大的鏡子過時】

 

克隆的光： 一個小小的"量子望遠鏡"可以一樣好嗎？

量子力學的理論，而不是一個巨大的望遠鏡，可以根據新的研究在英國進行了高解析度空間圖像的最佳途徑。

如果確認，任何大小的望遠鏡能解決更小功能的夜晚的天空，讓天文學家發現太陽系外行星和其他遠距離的物體比是目前可能容易得多。

參與(GTC) 望遠鏡上火山的拉帕爾馬島在加那利群島是望遠鏡的一個巨大的一個主要例子。

用跨越超過 10 米的鏡子，它是世界上最大的單口徑光學望遠鏡，並提供了一些遙遠的星系、 星團和星雲有史以來的清晰圖像。

GTC 卻不便宜，建立： 花費 €1 億 3000 萬，花了七年。

不確定的時期

GTC 和其他望遠鏡需要有這麼大的原因是推動的最大解析度。

當一個光子進入望遠鏡的孔徑時，其位置的不確定度被減少到，光圈的半徑。

此外，海森堡不確定原理，是有一個相應的不確定性的勢頭，它定義了光子的初始方向。

隨著中位置的不確定性上升與孔徑的擴大，其動量的不確定度瀑布 — — 允許它的方向來決定的更高的精度。

換句話說，更大口徑的望遠鏡有一個較小的"衍射極限"。

Aglaé Kellerer在特勒姆大學開始思考如何量子力學可以提供克服衍射極限，當她遇到了類似的方法在顯微鏡和光刻技術中使用的替代。

一個地平線的天文學家今天是製造更大的望遠鏡。

不知怎的在某些時候，我們需要想出不同的方法，她說。

克隆技術

望遠鏡口徑為衍射極限設置每個光子 — — 但是如果有很多相同，克隆光子在同一時間到達，衍射極限將減少等於他們的數量的平方根的一個因素。

為了實現這一目標，Kellerer 提出了量子"非爆破拆除"測量在每個光子穿過瞳的望遠鏡上執行。

這種測量沒有透露具體資訊關於光子，但只記錄它的消逝。

測量後，光子被克隆，讓它"消除激發"原子，自發地發射幾個完全相同的光子，然後，通過一個探測器，計算其平均信號記錄。

不幸的是，構建一個望遠鏡使用量子克隆所需的技術是很遠以來，缺乏效率，對鐳射光子進行量子非爆破拆除的電流測量。

很多較近的目標，說 Kellerer，是在其中一個量子望遠鏡將針對非常明亮的光源與光譜範圍很窄的原理驗證實驗。

這可能會在一個實驗室，專門從事量子光學，馬克斯 · 普朗克量子光學研究所在德國 Garching 或在因斯布魯克，奧地利的研究所量子光學和量子資訊等。

"那是現在要做的第一步，"她說。

在日本，最近實驗證明，得益于量子糾纏的顯微鏡，大阪大學的物理學家茂樹竹內稱這是一個"非常有趣"的想法。

"我有一種感覺更詳細的理論分析，基於量子物理學可能是重要的下一步，"他說。

即使量子望遠鏡的原理證明是有效的問題是是否它將會更容易利用量子力學，比建立一個更大的鏡子。

對於她來說，Kellerer 是自信會來一個量子望遠鏡的時候，說"我們都越來越好，更好地利用量子效應......在一些點它將更容易地使用量子光學技術。

研究是在天文學和地球物理學的六月份公佈，預印本可用上arXiv .

關於作者

喬恩 · 卡特賴特是總部設在英國布里斯托爾的自由撰稿人

 

 

引用：http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=&to=zh-CHT&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2014%2Fapr%2F29%2Fquantum-telescope-could-make-giant-mirrors-obsolete