为了检测真空中的量子摩擦科学家们创造了历史上最灵敏的扭矩传感器

发布时间:2020-01-14 18:08:13本文来源:前瞻网责任编辑:爆爆财经阅读量:

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为了探测真空中的量子摩擦,科学家们正在进行自旋实验。一个旋转的纳米颗粒悬浮在真空中的激光束中,可以测量微小的扭转力,使其成为迄今为止最灵敏的扭矩检测器。研究人员表示,该设备有一天可能探测到一种名为真空摩擦的难以捉摸的量子效应。悬浮的纳米颗粒每分钟可以旋转超过3000亿次。这是世界上最快的人造转子,印第安纳州普渡大学的物理学家TongcangLi说。为了用该设备测量扭矩

悬浮在真空激光束中的旋转纳米粒子可以测量微小的扭力,使其成为迄今为止最灵敏的扭矩检测器。

悬浮在真空激光束中的旋转纳米粒子可以测量微小的扭力,使其成为迄今为止最灵敏的扭矩检测器。

研究人员说,该设备可能有一天会探测到一种叫做真空摩擦的难以捉摸的量子效应。

悬浮纳米粒子每分钟可以旋转超过3000亿次。印第安纳普渡大学的物理学家李彤仓说:“这是世界上最快的人造转子。”。

为了用这个装置测量扭矩,李和他的同事用第二束激光照射纳米粒子,并以一定的间隔打开和关闭它们。

激光是圆偏振的,这意味着电磁波会随着时间的推移而旋转,这种扭曲会对纳米粒子施加扭矩。

研究人员通过测量第二束激光束打开和关闭时粒子速度的变化来估计扭矩的大小。

当运行100秒时,传感器可以测量大约0.4万亿牛顿米的扭矩。相比之下,打开汽水瓶盖需要大约1牛顿米的扭矩。

研究人员在1月13日的《自然纳米技术》杂志上报道说,这种装置的灵敏度大约是以前最好的扭矩传感器的700倍。

该装置非常灵敏,可以用来观察真空摩擦的轻微影响,这是一种反直觉的量子效应,即物体在真空中快速旋转时会感受到阻力——,尽管它被虚无所包围。

根据量子力学理论,这种以前从未见过的效应是由旋转物体和电磁场之间的相互作用产生的,电磁场不断出现和消失,甚至在真空中也是如此。

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