Сжатый свет: обманываем Гейзенберга и наблюдаем черные дыры

Представьте: в миллиардах световых лет от нас сталкиваются две черные дыры. Каждая из них — область пространства в пару десятков км, в которой заключена масса десятка Солнц. Они вращаются друг вокруг друга со скоростью в половину скорости света, пока наконец не сталкиваются, излучая огромную энергию в виде гравитационных волн — колебаний пространства-времени. Мощность этого излучения на пике выше, чем мощность всего остального излучения в видимой Вселенной! Гравитационные волны от этого события бегут миллиарды лет со скоростью света, пока наконец не достигают Земли, где мы их ловим огромными детекторами гравитационных волн.

Это огромные интерферометры, где лазерный луч измеряет изменения в длине плеча в 4км — на уровне 1/1000 размера протона. Мы потратили миллиарды, чтобы построить эти детекторы. Так вот, волна прибегает на них, но что мы видим вместо сигнала? НИ ЧЕ ГО. Ну как ничего, шум мы видим. Фотодиод, который должен наблюдать гравитационно-волновой сигнал, видит только шум: сигнал слишком далеко шел и оказался слишком слабым…

(╯°□°）╯︵ ┻━┻

Но стоит нам добавить всего несколько квантово-запутанных фотонов — и реально несколько, порядка тысячи в секунду, по сравнению с 1000000000000000000 фотонами в плечах интерферометра — как картинка разительно меняется. Мы можем увидеть сигнал! Что за квантовая магия тут происходит?!

Два совершенно разных масштаба: самые драматичные события Вселенной — и нановатты квантового света — должны работать вместе, чтобы мы с вами могли радоваться новым сигналам и новым открытиям.

В этой статье поговорим про сжатый свет: что это вообще такое, как он позволяет нам обдурить соотношение неопределенности Гейзенберга (на самом деле нет) и как он используется в разных технологиях.

Читайте в новом посте!

PS: этот пост не влез в рассылку, поэтому пришлось захостить на отдельной страничке.

Share