云南
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微型量子计算机可能会催生超大望远镜
量子技术的进步可能让天文学家规避那些限制光学天文台尺寸的长期存在的问题
一束激光从智利欧洲南方天文台帕拉纳尔观测站的8.2米光学望远镜射向夜空。未来，量子技术可能让多组光学望远镜协同工作，从而相当于一个巨型观测站。阿尔贝托吉齐帕尼萨科学图片库盖蒂图片社
阿尔贝托吉齐帕尼扎科学图片库盖蒂图片社
要让来自遥远恒星和星系的光线到达我们的望远镜并被探测到，它首先得克服重重困难。那些避开尘埃云及其他深空障碍物到达地球的光子中，大多数无法穿过地球厚厚的大气层，更不用说通过望远镜损耗率高的光学系统了。天文学家通过建造带有更大聚光镜或探测器的望远镜来提高这种概率，这样就能收集更多光子，获得更清晰锐利的图像。但建造越来越庞大的硬件会很快遇到物理和经济上的障碍，这些障碍限制了单个望远镜的尺寸以及我们宇宙视野的清晰度。
射电天文学长期以来依赖一种深奥的解决方法：使用一种名为干涉测量法的技术，让由小型望远镜组成的阵列共同发挥作用，就像一个巨大的天文台。通过精确的计时来追踪每个望远镜接收到的光子的到达时间，整个阵列吸收的几乎所有光线都可以被组合起来，形成干涉图案，从中可以提取图像。阵列中各个望远镜之间的基线距离越大，阵列生成图像的空间分辨率就越高；例如，这使得射电天文学家能够构建基线与地球本身一样大的阵列，获得足够的分辨率和灵敏度，以绘制银河系中心遥远的超大质量黑洞的阴影边界。
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