Двухфотонный метод позволил увеличить точность наноразмерных измерений в сто раз

Метод двухфотонного измерения

Точность измерения размеров наноструктур была увеличена минимум в сотню раз, благодаря работе исследователей из Уорикского университета, центра QuantIC и университета Глазго. Новый метод, использующий пары фотонов, фундаментальных частичек света, позволяет измерить толщину объектов, в 100 тысяч раз меньших, чем диаметр человеческого волоса, с точностью, в 100 раз превышающей точность любых других методов.

В новом методе измерений используется источник, излучающий пары фотонов, практически идентичные по всем параметрам. Эти фотоны разделяются при помощи компонента, называемого светорасщепителем, для проведения одного цикла измерений используется порядка 30 тысяч пар фотонов, а для проведения всего измерения в целом — порядка 500 миллиардов фотонов.

Один из фотонов, фотон А, остается внутри светорасщепителем, а второй фотон, фотон Б, проходит сквозь объект, из-за чего его скорость несколько замедляется. После этого, фотон Б снова возвращается в светорасщепитель и покидает его пределы вместе с фотоном А. Измерение задержки между выходом из расщепителя фотонов А и Б дает значение толщины объекта, сквозь который прошел фотон Б. И точность таких измерений как минимум в 100 раз превышает точность подобных измерений, проведенных при помощи только одного фотона.

Структура экспериментальной установки

Отметим, что при помощи данного метода можно измерить объекты, изготовленные из прозрачного материала. Но и этого вполне достаточно для проведения исследований структуры и свойств клеточных мембран, молекул ДНК. Помимо этого, новый метод измерения можно использовать для контроля качества при производстве графена и других условно двухмерных материалов.

«Наиболее интересным в данном достижении является то, что измерения проводятся не при помощи каких-то нестабильных квантовых технологий, а при помощи датчиков, основанных на проверенных временем обычных физических принципах» — рассказывает доктор Джордж Ни (Dr George Knee), разработавший теоретическую базу эксперимента, — «А более высокая точность измерений была получена нами за счет особой настройки интерферометра и его постоянной перекалибровке, что позволило устранить медленный временной и температурный дрейф».

Share Button

Материалы по теме:

Машины-монстры: Самая быстрая камера, делающая 10 триллионов кадров в секунду
Всегда интересно смотреть видео, снятые в режиме замедленной съемки скоростными камерами, лучшие из которых могут делать тысячи и десятки тысяч кадров в секунду. Но ...
Новый электрооптический лазер вырабатывает импульсы, в 100 раз более быстрые, чем вырабатывают другие высокоскоростные системы
Ученые-физики из американского Национального института стандартов и технологий (NIST), используя достаточно обычную и традиционную электронику, создали лазер, способный вырабатывать импульсы света, в сто раз ...
Нобелевская премия 2018 года в области физики присуждена за создание «инструментов, сделанных из света»
Нобелевская премия 2018 года в области физики была присуждена Артуру Ашкину (Arthur Ashkin), Жерару Муру (Gerard Mourou) и Донне Стрикленд (Donna Strickland) за их ...
Ученые CERN объявили об обнаружении двух новых частиц и о возможном обнаружении третьей
Ученые Европейской организации ядерных исследований CERN, работающие на Большом Адронном Коллайдере в рамках эксперимента LHCb, объявили об обнаружении ими двух новых элементарных частиц, которые ...
Новый электронный микроскоп обеспечивает представление квантового мира с самой высокой на сегодняшний день детализацией
Просвечивающие электронные микроскопы уже давно используются учеными для исследований структур вирусов, изучения частей живых клеток, таких, как рибосомы и митохондрии, и многого другого. При ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика