探索宇宙起源方法改善 有助了解宇宙大爆炸

【宇宙涟漪】近日，美国科学家们取得了一项重大突破，有望揭开宇宙诞生之谜。据称，在遥远的时空织布中传播的涟漪——引力波，可能揭示出宇宙在140亿年前诞生的奥秘。尽管引力波难以捉摸，但科学家们却找到了改进其检测方法的途径。

美国加州理工学院的研究团队发现了一种观察和控制大型物体内部量子运动的方法。在量子力学的世界里，原子尺度的物质和光行为遵循着特定的原则。研究人员已经掌握了在微米级别上冷却物体运动的方法，从而进入量子基态。应用物理学教授基思•施万布指出：“即使在量子基态下，零度的温度下，仍然存在微小的波动或噪声。”这些内在的量子噪声是物体运动的固有部分，可能会对敏感测量引力波的仪器产生干扰。

为了解决这个问题，施万布和他的团队设计了一款先进的设备。这款设备包含一个位于硅表面上方的灵活铝盘，与超导电路相连，每秒振动高达350万次。研究人员发现，当铝盘被冷却到基态时，虽然理论上振动结构应该达到完全的静止状态，但量子噪声依然存在。施万布教授解释说：“这是自然量子现象的一部分，无法消除。”尽管如此，研究人员找到了一种操控这些内在量子噪声的方法，能够有效减少其影响。这种技术被称为量子压缩态，可以在一定程度上控制噪声在不同方面的表现。施万布表示：“我们的研究表明，我们可以在一个方面压缩噪声的波动，虽然这可能导致在其他地方的噪声增大，但如果这些噪声不影响我们的测量需求，那么这种控制方法仍然非常有价值。”

这项研究对于提高引力波的测量精度具有重大意义。未来有一天，控制量子噪声的能力可能会被用于提升雷射干涉仪重力波观测站等设备的测量精度。这些设备被用于寻找时空涟漪中的引力波。施万布教授提到：“我们正在考虑如何将这种方法应用于检测来自脉冲星的引力波。这些异常密集的恒星每秒旋转数十次甚至上百次，并可能发出引力波信号。”科学家们希望通过改进现有技术，降低探测器中的量子噪声干扰，提高探测引力波的敏感性。随着研究的深入和技术的不断进步，宇宙起源的奥秘有望逐渐揭开面纱。