149 дней за решеткой. Катерина Борисевич
Коронавирус: свежие цифры
  1. Белорусская и российская стороны высказались о задержании Зенковича и Федуты. Какие вопросы остались
  2. «Мы не гоняемся за сложными рецептурами». На Белинского открылась кондитерская Mousse
  3. «Он не тот человек, который привык жаловаться». Девушка Эдуарда Бабарико — о его 10 месяцах в СИЗО
  4. Как вовремя заметить предвестники алкоголизма? Главное о здоровье за неделю
  5. Захарова: Запад хотел «перекрыть» информацию о готовящемся в Беларуси перевороте заявлениями Праги
  6. Врач — о тревожных симптомах, которые касаются зубов мудрости
  7. Лукашенко обвинил американские спецслужбы в подготовке покушения на него и сыновей
  8. В ФСБ России рассказали подробности «дела о планировавшемся в Беларуси перевороте»
  9. Школьный друг Виктора Бабарико уже 10 месяцев в СИЗО КГБ. Вот что рассказывает об этом его брат
  10. Мы вам — факт о стране, а вы нам ее называете. Тест: Беларусь, Туркменистан, КНДР или США?
  11. Навального переводят из колонии в больницу. Он голодает с 31 марта
  12. Революция в футболе: 12 топ-клубов Европы объявили о создании Суперлиги. УЕФА обещает жесткие санкции
  13. Как власть услышала народ — и решила отомстить, суетливо и неразборчиво
  14. Их фура — их дом на колесах: как работает семья дальнобойщиков из Пинска, где жена — королева красоты
  15. Нацбанк ожидает ускорения инфляции во втором квартале
  16. От выстрелов под Лиозно до погреба в Гомельской области. Как «покушались» на Лукашенко
  17. Песков: Путин и Байден обсуждали информацию о готовившемся покушении на Лукашенко
  18. Рабочая неделя, обещают, будет теплой — с дождями, грозами и температурой выше нормы
  19. Госдеп назвал ложными заявления о причастности США к попыткам устранения Лукашенко
  20. «Врач говорил: «Вам лучше второго ребенка родить». История Юрия, воспитывающего ребенка с аутизмом
  21. «Подобных дел в истории суверенной Беларуси не было». В КГБ сообщили подробности по «делу о госперевороте»
  22. Поставил лайк — получи срок. Как в России и Казахстане сажают за экстремизм (у нас могут повторить)
  23. «Все оказались в выигрыше». Эксперты — о «предотвращении переворота» в Беларуси и роли России в этом
  24. Биолог рассказал, как сделать рассаду крепкой. Нужно выполнить всего пять простых пунктов
  25. Склепы с останками ребенка и взрослого обнаружили при прокладке теплотрассы в центре Могилева
  26. «Они не знают, наступит ли завтра». Белорусский фотограф показал жизнь бездомных котов без прикрас
  27. В Беларуси рванули цены на курицу, свинину, картошку, сладости, пиломатериалы и туристические услуги
  28. Что происходит с ИП, которым хотят поднять налоги и взносы: теряют рынок, падает товарооборот
  29. Свежая статистика по COVID-19 в стране: сколько новых случаев коронавируса за сутки
  30. «Осознание, что это действия не совсем законные, появилось позже». Замов Бабарико допрашивают в суде


Исследователи смогли повысить чувствительность гравитационной антенны, обойдя одно из накладываемых квантовой механикой ограничений. Фундаментальные законы физики при этом нарушены не были, ученые использовали свет в так называемом сжатом состоянии.
 
Детектор LIGO. Фото LIGO Laboratory
 
Физики смогли преодолеть ограничение, известное как стандартный квантовый предел, при определении положения зеркал внутри детектора гравитационных волн LIGO. Эта установка, построенная в США, представляет собой два перпендикулярных тоннеля длиной около четырех километров.

В каждом из них проложена труба, из которой откачан воздух и по которой проходит лазерный луч. Лучи лазеров отражаются от расположенных в концах тоннелей зеркал, а затем снова сходятся вместе. За счет явления интерференции лучи либо усиливают, либо ослабляют друг друга, а величина эффекта зависит от пройденного лучами пути.

Теоретически, такой прибор (интерферометр) должен зафиксировать изменение расстояний между зеркалами при проходе через установку гравитационной волны, но на практике точность интерферометра пока что слишком мала.
 
Работа LIGO с 2002 по 2010 год позволила физикам и инженерам выяснить то, каким образом можно существенно улучшить установку.

Сейчас ее перестраивают с учетом новых предложений, поэтому международная группа ученых (включающая сотрудников физфака МГУ и Института прикладной физики в Нижнем Новгороде) провела эксперимент по повышению чувствительности одного из детекторов LIGO выше одного из квантовых барьеров и представила его результаты. Подробности приводятся в статье Nature Photonics.
 
Ученым удалось преодолеть ограничение, известное как стандартный квантовый предел. Оно являлось следствием другого запрета (который при этом нарушен не был), связанного с принципом неопределенности Гейзенберга. Принцип неопределенности гласит, что при одновременном измерении двух величин произведение ошибок их измерений не может быть меньше определенной константы.

Примером таких одновременных измерений является определение координаты и импульса зеркала при помощи отраженного фотона.
 
Принцип неопределенности Гейзенберга указывает на то, что с ростом точности определения координаты резко падает точность определения скорости. При облучении зеркала множеством фотонов погрешности в измерении скорости приводят к тому, что становится сложнее определить его смещение и, как следствие, положение в пространстве (толку от множества точных измерений, которые противоречат друг другу, немного).

Для обхода этого ограничения еще около четверти века назад было предложено использовать так называемые сжатые состояния света (их, в свою очередь, получили в 1985 году), однако реализовать идею на практике удалось только недавно.
Сжатое состояние света характеризуется тем, что разброс (дисперсия) одного из параметров между фотонами сведен к минимуму. Большинство источников света, включая лазеры, такое излучение создать не способны, однако при помощи специальных кристаллов физики научились получать свет в сжатом состоянии.

Луч лазера, проходящий через кристалл с нелинейными оптическими свойствами, подвергается спонтанному параметрическому рассеиванию: некоторые фотоны превращаются из одного кванта в пару запутанных (квантово коррелированных) частиц. Этот процесс играет важную роль в квантовых вычислениях и передаче данных по квантовым линиям, но физики смогли приспособить его для получения "сжатого света", позволяющего повысить точность измерений.
 
Ученые продемонстрировали, что использование квантово коррелированных фотонов позволяет уменьшить ошибку измерений до величины, которая выше предсказанного соотношением неопределенностей Гейзенберга уровня (так как это фундаментальный барьер), но меньше стандартного квантового предела, обусловленного взаимодействием множества индивидуальных фотонов.

Упростив суть работы, можно сказать, что запутанные частицы из-за связей между собой ведут себя более согласованно, чем независимые фотоны, и потому позволяют точнее определить положение зеркала.
 
Исследователи подчеркивают, что внесенные ими изменения существенно подняли чувствительность детектора гравитационных волн в частотном диапазоне от 50 до 300 герц, который особенно интересен астрофизикам. Именно в этом диапазоне должны, согласно теории, излучаться волны при слиянии массивных объектов: нейтронных звезд или черных дыр.

Поиск гравитационных волн является одной из важнейших задач современной физики, однако пока что зарегистрировать их не удается из-за слишком низкой чувствительности существующей аппаратуры. 
-35%
-10%
-40%
-15%
-20%
-20%
-30%