澎湃新闻|40千克的镜子被量子力学“踢了一脚” 科学家首次发现宏观物体量子波动( 二 ) 鱼羊|萧箫|发

那么，量子噪声能被具体测出来吗？
研究团队设计并加装一个名为量子挤压器的装置，用来调整LIGO干涉仪内量子噪声的特性，从而提高LIGO在探测引力波方面的灵敏度。
量子压缩的总体思想是，将量子噪声表示为沿相位和振幅两个主轴的不确定性范围。

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如果像应力球一样挤压此球体，使球体沿振幅轴收缩，实际上就会缩小振幅状态的不确定性（压缩），同时增加相位状态的不确定性（膨胀）。
由于相位不确定性是LIGO产生噪声的主要原因，压缩相位能有效提高LIGO的信噪比。
首先，他们从测量了LIGO干涉以内的总噪声，包括量子噪声和经典噪声，所谓经典噪声，是指热能等因素造成的日常振动所带来的干扰。
然后，打开挤压器，改变量子噪声的特性。

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数据显示，减去经典噪声之后，激光束相位和反射镜位置的不确定性会组合形成低于标准量子极限（SQL）量子噪声。并且仅靠量子噪声，就使镜子移动了10^(-20)米。
也就是说，宏观物体的量子波动被观测到了，并且是在室温条件下！
论文作者之一，MIT物理系教授Nergis Mavalvala解释说：
这个实验的特别之处在于我们已经看到了像人一样的宏观物体身上的量子效应。
同样，我们存在的每一纳秒都在被这样的量子波动影响。只是我们的热能相对于量子波动来说太大了，以致于无法测量出量子波动对我们的影响。
但现在，通过LIGO的镜子，我们完成了这些工作：将它们与热驱动运动和其它作用力分隔开，这样微观的量子涨落就可以在宏观角度被观察到。
不仅如此，这也就意味着，LIGO具备了更高的探测精度，可以探测到更多宇宙深处的微弱引力波。
在这项研究的加持下，现在，LIGO探测到引力波的频率，已经从每个月提高到了每周。
这样的突破，让网友们也兴奋了起来。
有网友沉浸其中。

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这项研究实在是太棒了，别问我在说啥。
有网友开始认真求问，引力波探测器内部的构造是不是与卡西米尔效应有关。

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这是卡西米尔效应吗？两块（导体）板之间因为量子涨落存在一个微小的吸力？
更有网友对未来的科学发展进行了大胆预测。

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这听起来太不可思议了，也许将来的测量精度能超出量子极限……
华人一作
论文第一作者，为华人女博士Haocun Yu，来自哈尔滨，高中曾就读于哈尔滨三中。
2015年从英国帝国理工学院本科毕业之后，出于对引力波检测的兴趣，她进入麻省理工学院攻读物理学博士，2020年毕业。
目前在MIT从事引力波检测和LIGO干涉仪的压缩及量子相关性的研究。

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论文的另一位通讯作者，是MIT Kavli天体物理和空间研究所研究科学家McCuller Lee，研究领域是射电天文学和LIGO的相关项目研究。

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参考链接：
https://www.nature.com/articles/d41586-020-01914-4
https://www.ligo.caltech.edu/mit/news/ligo20200701?utm_source=join1440&utm_medium=email&utm_placement=itkst
https://www.nature.com/articles/d41586-020-01914-4
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/12/191205113141.htm