İnce film teknolojisindeki önemli bir ilerleme, evrenin daha derin bir şekilde anlaşılmasını kolaylaştırarak yerçekimi dalgası dedektörlerinin hassasiyetini artırma potansiyeline sahiptir. Yeni teknik, UWS’nin İnce Filmler, Sensörler ve Görüntüleme Enstitüsü’nde geliştirildi ve düşük termal gürültü ile ince filmler üreterek algılama kapasitelerini artırmayı içeriyor.
Araştırmacılar, yerçekimi dalga dedektörü hassasiyetini artıran bir ince film teknolojisi geliştirdiler. Bu atılım, evren anlayışımızı derinleştirmeyi, kozmik olayların algılama aralığını genişletmeyi vaat ediyor ve atomik saatler ve kuantum bilgisayarlar gibi yüksek hassasiyetli cihazlara fayda sağlayabilir.
Evren araştırmalarında yeni sınırlar – ve yerçekimi dalgaları – İskoçya’nın Batı Üniversitesi (UWS) araştırmacıları tarafından yapılan bir atılımın ardından açıldı.
İnce film teknolojisindeki çığır açan gelişme, mevcut ve gelecekteki yerçekimi dalgası dedektörlerinin hassasiyetini artırmayı vaat ediyor. UWS’nin İnce Filmler, Sensörler ve Görüntüleme Enstitüsü’ndeki (ITFSI) akademisyenler tarafından geliştirilen yenilik, evrenin doğasının anlaşılmasını geliştirebilir.
İlk olarak Albert Einstein’ın genel görelilik teorisi tarafından tahmin edilen yerçekimi dalgaları, kara delik birleşmeleri ve nötron yıldız çarpışmaları gibi evrendeki en enerjik olayların neden olduğu uzay-zaman dokusundaki dalgalanmalardır. Bu dalgaları tespit etmek ve incelemek, evrenin temel doğasına dair paha biçilmez içgörüler sağlar.
Bilgisayar, Mühendislik ve Fizik Bilimleri Okulu’nda (CEPS) Kıdemli Öğretim Görevlisi olan Dr. Carlos Garcia Nuñez şunları söyledi: “İnce Filmler, Sensörler ve Görüntüleme Enstitüsü’nde, ince film malzemelerinin sınırlarını zorlamak için çok çalışıyoruz, yeni şeyler keşfediyoruz. yerçekimi dalgalarının tespiti için mevcut ve gelecekteki algılama teknolojisinin gerekliliklerini karşılamak için özelliklerini kontrol ederek biriktirme teknikleri.
“Düşük termal gürültüye sahip yüksek yansıtıcı aynaların geliştirilmesi, kozmolojik olaylardan yerçekimi dalgalarının algılanmasından kuantum bilgisayarların geliştirilmesine kadar uzanan geniş bir uygulama yelpazesine kapı açıyor.”
Bu çalışmada kullanılan – orijinal olarak UWS’nin İnce Filmler, Sensörler ve Görüntüleme Enstitüsü Direktörü Profesör Des Gibson tarafından geliştirilen ve patenti alınan – teknik, düşük seviyelerde “termal gürültü” elde eden ince filmlerin üretimini sağlayabilir. Ayna kaplamalarında bu tür gürültünün azaltılması, mevcut yerçekimi dalgası detektörlerinin duyarlılığını artırmak için çok önemlidir – daha geniş bir kozmolojik olay yelpazesinin algılanmasına olanak tanır – ve atomik saatler gibi diğer yüksek hassasiyetli cihazları geliştirmek için kullanılabilir. kuantum bilgisayarlar.
Profesör Gibson şunları söyledi: “Yerçekimi dalgası tespiti için bu son teknoloji ince film teknolojisini ortaya çıkarmaktan heyecan duyuyoruz. Bu atılım, yerçekimi dalgalarını inceleyerek evreni keşfetme ve onun sırlarını açığa çıkarma yeteneğimizde ileriye doğru atılmış önemli bir adımı temsil ediyor. Bu ilerlemenin bu alandaki bilimsel ilerlemeyi hızlandıracağına ve yeni keşif yolları açacağına inanıyoruz.”
“UWS’nin ince film teknolojisi, ünlü bilim adamları ve araştırma kurumlarıyla işbirliği içinde şimdiden kapsamlı testlerden ve onaylardan geçti. Sonuçlar büyük bir heyecanla karşılandı ve yerçekimi dalgası astronomisi alanındaki gelecekteki etkisine ilişkin beklentiyi artırdı. Kaplama biriktirme teknolojisi, UWS spinout şirketi Albasense Ltd tarafından ticarileştiriliyor.”
Düşük termal gürültüye sahip kaplamaların geliştirilmesi, yalnızca gelecek nesil yerçekimi dalgası dedektörlerini kozmik olaylara karşı daha hassas ve hassas hale getirmekle kalmayacak, aynı zamanda her ikisi de Birleşmiş Milletler’in Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri ile son derece ilgili olan atomik saatler ve kuantum mekaniğine yeni çözümler sağlayacaktır. 7, 9 ve 11.
Referans: “Amorf dielektrik optik kaplamalar plazma yerçekimi dalgası dedektörleri için iyon destekli elektron ışını buharlaşması” yazan Carlos Garcia Nuñez, Gavin Wallace, Lewis Fleming, Kieran Craig, Shigeng Song, Sam Ahmadzadeh, Caspar Clark, Simon Tait, Iain Martin, Stuart Reid, Sheila Rowan ve Des Gibson, 23 Şubat 2023, Uygulamalı Optik.
DOI: 10.1364/AO.477186