Физики придумали способ увеличить чувствительность оптических детекторов гравитационных волн с помощью сжатого света.
Статья исследователей появилась в Nature Physics, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе Института гравитационной физики Общества Макса Планка в Ганновере.
Принцип неопределенности Гейзенберга утверждает, что произведение погрешностей измерения координата и импульса квантовой системы всегда не меньше некоторого числа (половины постоянной Планка). Квантовое состояние называется сжатым, если в этом неравенстве достигается равенство - то есть соотношение неопределенностей минимально. Подобные состояния изучались в 60-х годах прошлого века Роем Глаубером, получившим позже Нобелевскую премию.
В основе детекторов гравитационных волн (в частности, LIGO) лежат интерферометры Майкельсона - потомки интерферометра, который использовался в опыте по измерению скорости света в эфире, приведшем к возникновению теории относительности. Их основной частью является лазерный луч. В рамках новой работы ученые предложили добавлять к обычному лазеру сжатый свет - пучки фотонов в сжатом состоянии. Как показали результаты исследователей, это позволит увеличить точность измерений как минимум на 50 процентов.
В частности, ученые применили свою технологию на гравитационном детекторе GEO600, который в настоящее время работает в Германии совместно с интерферометрами LIGO. Считается, что этот инструмент способен регистрировать гравитационные волны с частотой от 50 до 1,5 герц.
На настоящий момент гравитационные волны до сих пор не обнаружены. По мнению многих физиков, это связано в первую очередь с недостаточной чувствительностью существующих приборов, однако существуют и альтернативные объяснения. Так, например, некоторые ученые, работающие с GEO600 предполагают, что высокий уровень шума, регистрируемый на детекторе, является следствием квантовых возмущений пространства-времени.
Ученые определили цели для гравитационных детекторов. Физики смоделировали столкновение пары нейтронных звезд в двойной системе и вычислили диапазон частот, в котором необходимо искать возникающие при этом гравитационные волны.
Ученые обнаружили гравитационные волны. Ученые обнаружили гравитационные волны. Еще Альберт Эйнштейн предсказывал их существование. Правда ученый думал, что волны настолько малы, что их невозможно обнаружить.
Вселенная становится четырехмерной. Группа физиков из университета Буффало под руководством Деяна Стойковича выдвинула интересную гипотезу. Специалисты уверяют, что изначально Вселенная была одномерной.