[2015.10.16]真空結構的改造與精確測量 清華物理系許耀銓教授跨國研究成果榮獲自然-物理刊登
「真空不是真的空無一物,而是有結構並可以被改造的!」這並不是一個容易為一般大眾所能接受的概念,要證明更加困難。物理系許耀銓助理教授與瑞典查爾摩斯工藝大學等國際團隊合作,成功的在低溫下利用一面等效的微波反射鏡與超導元件,精確的測量真空擾動的結構,實驗證實真空擾動的存在,同時也證實真空的結構可被改造。成果獲得國際著名期刊「自然-物理」(Nature Physics)的重視,研究成果於9月28日線上刊出(doi:10.1038/nphys3484)。
許老師表示,真空有結構是量子力學一個重要的預測與新概念,過去有很多針對此課題的研究,但都不夠精確,不能直接的量測真空擾動的結構。近年來,有愈來愈多實際的現象甚至工藝與真空的結構有關(如奈米結構的靜電摩擦力以及量子位元的相干性),這顯示對操控真空結構有迫切的需要。
許老師的實驗利用面等效的反射鏡去塑造真空擾動,藉此改變真空的結構,再利用人造原子-超導量子位元(superconducting qubit)之激發態的衰減來量測此真空擾動。由於人造原子可固定不動,且可操控,相對於之前使用真實原子所作的實驗,測量的精確性大大的提高,因而能精確的量出真空擾動的結構。
許老師提到他的實驗設計中最特別的是可以塑造真空擾動,使塑造的真空擾動比一般真空的擾動小50倍,這是量子物理的重要進展,表示未來人們可塑造及設計「真空」,因此研究獲得頂級期刊自然-物理重視而刊登。
許老師表示,真空有結構是量子力學一個重要的預測與新概念,過去有很多針對此課題的研究,但都不夠精確,不能直接的量測真空擾動的結構。近年來,有愈來愈多實際的現象甚至工藝與真空的結構有關(如奈米結構的靜電摩擦力以及量子位元的相干性),這顯示對操控真空結構有迫切的需要。
許老師的實驗利用面等效的反射鏡去塑造真空擾動,藉此改變真空的結構,再利用人造原子-超導量子位元(superconducting qubit)之激發態的衰減來量測此真空擾動。由於人造原子可固定不動,且可操控,相對於之前使用真實原子所作的實驗,測量的精確性大大的提高,因而能精確的量出真空擾動的結構。
許老師提到他的實驗設計中最特別的是可以塑造真空擾動,使塑造的真空擾動比一般真空的擾動小50倍,這是量子物理的重要進展,表示未來人們可塑造及設計「真空」,因此研究獲得頂級期刊自然-物理重視而刊登。
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