Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Физик: сжатый свет поможет LIGO перешагнуть квантовый предел

© AFP 2019 / Claudio GiovanniУстановка для обнаружения гравитационных волн в обсерватории LIGO
Установка для обнаружения гравитационных волн в обсерватории LIGO
Использование так называемого "сжатого света" поможет увеличить чувствительность гравитационной обсерватории LIGO и позволит ей обойти фундаментальные ограничения на точность измерений, налагаемые законами квантовой механики.

МОСКВА, 16 июн – РИА Новости. Использование так называемого "сжатого света" поможет увеличить чувствительность гравитационной обсерватории LIGO и позволит ей обойти фундаментальные ограничения на точность измерений, налагаемые законами квантовой механики, считает профессор МГУ Сергей Вятчанин, участник коллаборации LIGO.

"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", — пояснил Вятчанин.

В отличие от "обычного" света, который одновременно является электромагнитной волной и потоком частиц-фотонов, сжатый свет представляет собой упорядоченный "набор" фотонов, поведение которого объясняется квантовыми законами. Свет можно "сжать" при помощи нелинейно-оптических кристаллов — в них свет "расщепляется" на связанные пары фотонов, которые постепенно накапливаются внутри кристалла. Через некоторое время количество фотонов достигает критического значения, и они вылетают из кристалла в виде упорядоченного потока.

Принцип неопределенности Гейзенберга — фундаментальный закон квантовой механики — ограничивает точность измерения скорости и положения частиц. Сжатие света позволяет минимизировать эту неточность — принцип неопределенности превращается из неравенства в равенство, то есть сжатый свет позволяет максимально точно измерить один из двух параметров — его амплитуду или фазу.

Кадр моделирования столкновения двух черных дыр в космосе
LIGO во второй раз обнаружил гравитационные волны, заявляют ученыеДетектору LIGO удалось во второй раз "поймать" гравитационные волны – колебания пространства-времени, порожденные взаимодействием сверхтяжелых объектов, черных дыр массой в 14 и 8 Солнц.

По словам Вятчанина, источники сжатого света уже используются на LIGO в экспериментальном порядке, однако на текущий момент было достигнуто лишь небольшое улучшение в качестве сигнала. Тем не менее, российский физик уверен, что подобное обновление детектора позволит ему добраться до максимально возможной точности измерений, диктуемой принципом неопределенности, и, возможно, перешагнуть через него, однако сделать это будет не просто.

"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", — продолжает ученый.

"Сжатый" свет поможет поймать гравитационные волны, считают ученыеЧувствительность установок, которые сейчас пытаются обнаружить предсказанные Эйнштейном гравитационные волны, можно повысить более чем в три раза, если заменить обычные лазеры, при помощи которых ученые пытаются "поймать" эти волны гравитации, на устройства, излучающие так называемый "сжатый" свет, пишут британские и немецкие физики в статье, опубликованной в журнале Nature Physics.

Как добавил Михаил Городецкий, коллега Вятчанина по коллаборации LIGO, сжатие света уже использовалось в поиске гравитационных волн на "младшем брате" американского LIGO, детекторе GEO600, построенном в германском Ганновере. Он обладает сравнительно низкой чувствительностью, однако благодаря использованию "сжатого света" точность его работы удалось повысить 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", — заключает ученый.

Оценить 28
Лучшие комментарии
dudin_194917 июня 2016, 12:39
Что такое сжатый свет? Чтобы это понять, надо знать, что такое фотон. Фотон это хорошо сбалансированная система частиц, состоящая из электрона, антинейтрино, позитрона, нейтрино, где электрон и антинейтрино, позитрон и нейтрино через половину периода переходят в себе противоположные частицы. Спины электрона и антинейтрино уравновешиваются спинами позитрона и нейтрино. Такой фотон имеет независимую поляризацию.
Умка17 июня 2016, 15:27
dudin_1949, т.е. один фотон разделяется на два фотона, но теперь обладающих зарядом?
Рекомендуем
РИА
Новости
Лента
новостей
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала