重力波探測器在長達數公里的管道中使用雷射光束 處女座合作 在我們的探測器中，跨越數千至數十億英里的重力波可能會被時空中最小的量子漲落所掩蓋。但現在，雷射干涉儀重力波天文台 (LIGO) 的研究人員找到了一種克服這種量子雜訊的方法。結果，他們發現的宇宙事件數量幾乎是以前的兩倍。 「我們很久以前就意識到量子雜訊將限制我們。這不僅僅是一個幻想 [quantum] 麻省理工學院的賈文軒說：“這是一個需要證明的東西，它確實會影響實際的探測器。” LIGO 探測重力波，即由黑洞之間碰撞等戲劇性宇宙事件產生的時空結構中的漣漪。為此，它沿著兩條 4 公里長的臂（彼此垂直）發射雷射光束。經過的重力波會擠壓和擴大這些臂所在的時空部分，從而在兩束光束行進的距離之間引入微小的差異。 但這種差異是如此之小，以至於很難判斷它何時是由重力波引起的，何時是由於滲透到整個空間（包括雷射本身）的量子場的幾乎難以察覺的閃爍引起的。研究人員發現，改變光的量子特性可以幫助他們抑制量子場的裂縫並獲得更清晰的重力波訊號。 他們在探測器上添加了一系列設備，包括一個特殊的晶體和幾個透鏡和鏡子，所有這些設備一起工作，將LIGO 的光「壓縮」到量子態，在量子態中，光粒子之間的相關性減少了閃爍。 LIGO 在 2020 年完成了首次壓縮光運行，但該方法僅適用於頻率相對較高的重力波——頻率較低的重力波實際上比以前產生了更多的雜訊訊號。在 LIGO…

在量子領域，果可以先於因嗎？也許不是 溫克範／Shutterstock 先有因，後有果——是嗎？這種事件順序之前在量子領域已經被顛倒了，A 導致 B 和 B 導致 A 有可能同時發生。但一項新的數學分析表明，這種量子怪癖可能受到時空結構的限制。 十多年來，物理學家一直在努力解決不確定因果順序的概念——在這種情況下，無法判斷原因是否到來… Source link

瑞安威爾斯；阿德博斯托克/蓋蒂圖片社 作為量子理論（也許是我們最成功的科學思想）的創始人之一，你可能會認為尼爾斯·玻爾會對現實的本質感興趣。他的研究主題是原子、電子、光子──我們認為這些是宇宙的基本成分。 但對玻爾來說，現實其實與他無關。 「認為物理學的任務是找出自然是如何存在的想法是錯誤的，」他在量子理論早期經常重複的一句話中說道。 “物理學關注的是我們對自然的看法。” 儘管這種差異聽起來有些迂腐，但在量子物理學中卻不能忽視。這個理論所描繪的亞原子世界的圖像令人費解：粒子似乎可以同時存在於兩個地方，時間靜止，不存在真空這樣的東西。現實真的會是這樣嗎？ 有些物理學家對這個問題不屑一顧。像玻爾一樣，他們根本不是在談論現實，而是在談論我們對現實的蒼白感知。但許多人發現這種觀點非常不令人滿意，他們想要相信一個由感性物體組成的世界，這些物體獨立於我們對它們的了解而存在。換句話說，他們是現實主義者。其中之一是加拿大周邊研究所的羅伯特·斯佩肯斯（Robert Spekkens），他有一個計劃… Source link