Физики из Института гравитационной физики университета Лейбница добились рекордного сжатия света. Этот метод позволит создать более точные детекторы гравитационных волн для обсерватории LIGO, где в этом году подтвердили существование предсказанных Энштейном возмущений пространства.
Гравитационные волны можно будет определять еще точнее

Название «сжатое состояние света» говорит не о том, что фотоны находятся близко друг к другу, а о том, как выглядит пятно погрешностей при измерении фотона. Дело в том, что, согласно принципу неопределенности, невозможно одновременно определить амплитуду фотона и фазу его колебаний. Если исследователя интересует главным образом фаза частицы, то определением амплитуды можно пренебречь и сосредоточиться на определении фазы. В сжатом же состоянии неопределенность сводится к минимуму.

Чтобы получить сжатый свет, используют такие оптические явления, какраздвоение фотона. При этом один фотон делится на два с энергией, равной половине энергии исходного фотона. Между возникшими частицами возникает корреляция. Именно она и помогает улучшить точность приборов.

Сжатый свет повысит точность детекторов гравитационных волн Свет проходит по двум четырехкилометровым рукавам обсерватории LIGO и интерферирует; именно интерференционная картина позволяет физикам вычислить гравитационную волну.

На этот раз физикам удалось достигнуть в 32 раза меньших флуктуаций амплитуды, чем при установлении предыдущего рекорда (который поставила та же команда). В эксперименте использовался инфракрасный свет с длиной волны 1064 нм. Именно такой свет используется в детекторах гравитационных волн вроде тех, которые зафиксировали гравитационные возмущения от слияния черных дыр в обсерватории LIGO в этом году. Основная проблема LIGO — выделение сигнала из множества шумов; использование сжатого света может помочь минимализировать шумы и определять более слабые гравитационные волны.

Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.