Здравствуйте! На данный момент портал работает в режиме тестирования.
мама
123
Наука Новости

Сжатый свет поможет обсерватории LIGO обойти законы квантовой механики

По словам профессора МГУ Сергея Вятчанина, участника коллаборации LIGO, так называемый сжатый свет позволит увеличить чувствительность гравитационной обсерватории LIGO. В свою очередь это поможет ей обойти фундаментальные ограничения на точность измерений, налагаемые законами квантовой механики, сообщает РИА Новости.

«Нулевые флуктуации вакуума, которые порождают шумы на LIGO, можно подавить, если ввести в этот канал так называемый сжатый свет, причем это сжатие должно производиться на низких частотах. Текущие расчеты показывают, что сжатый свет поможет нам снизить уровень помех на 10 децибел, однако пока удается достичь отметки лишь в 3-4 децибел», — объяснил Вятчанин.

«Сжатый свет», в отличие от «обычного», представляющего собой электромагнитную волну и одновременный поток фотонов, является упорядоченным набором фотонов. Его получают при помощи нелинейно-оптических кристаллов, в которых образуются и постепенно накапливаются внутри связанные пары фотонов. Со временем количество фотонов достигает критического значения, и они вылетают из кристалла в виде упорядоченного потока.


Гравитационные волны. Вклад российских учёных в значимое открытие современности


Сжатие света дает возможность преодолеть принцип неопределенности Гейзенберга (фундаментальный закон квантовой механики, ограничивающий точность измерения скорости и положения частиц) и позволяет максимально верно определить один из двух параметров света — его амплитуду или фазу.

Вятчанин уточнил, что источники сжатого света уже используются на LIGO в экспериментальном порядке. Ученым уже удалось добиться небольшого улучшение в качестве сигнала. Физик уверен, что в будущем подобная модернизация детектора позволит ему достичь максимально возможной точности измерений, заданной принципом неопределенности.  Вятчанин надеется, что науке удастся перешагнуть через этот фундаментальный закон, однако сделать это будет не просто.


«Квантовая линейка» поможет проводить сверхточные измерения


«Дело в том, что любое сжатие очень чувствительно к потерям, и любые оптические потери «убивают» его. Идет обучение, и если нам удастся получить высокое сжатие и сделать его частотно-зависимым, то тогда мы достигнем этой цели. Судя по публикациям, достичь нашей мечты – 10 децибел – вполне возможно, но это тяжелая инженерная задача», — отметил ученый.

Михаил Городецкий, коллега Вятчанина по коллаборации LIGO, уточнил, что данный метод уже применялся в поиске гравитационных волн на аналоге американского LIGO, детекторе GEO600, построенном в германском Ганновере. Он имеет относительно низкую точность, но с помощью «сжатого света» физикам удалось повысить его чувствительность в несколько раз.

«GEO600 является полигоном для новых технологий для LIGO, и там регулярно работают с сжатым светом. Они подготовили «коробки» сжатого света для наших детекторов и на одном из них их работу уже опробовали. Путь к реализации этой идеи относительно короток», — добавил ученый.

Об авторе

Игорь Князев

Игорь Князев