
Физики из Института гравитационной физики (Университет Лейбница) добились рекордного сжатия квантового состояния света. Ученые добились уменьшения флуктуаций амплитуды в 32 раза по сравнению со значениями флуктуаций в традиционных измерениях. Это в полтора раза улучшает предыдущий рекорд. Подобные сжатые состояния применяются, например, в детекторах гравитационных волн для увеличения чувствительности и точности приборов. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, кратко о нем сообщает Physics.Сжатые состояния света имеют прямое отношение к неопределенности Гейзенберга — это свойство квантового мира не позволяет со сколь угодно большой точностью измерить некоторые пары параметров частиц. Классический пример — неопределенность координаты и импульса: для того чтобы точно узнать координату, нам придется пожертвовать знаниями об импульсе частицы, и наоборот. Таким же образом для фотона нельзя одновременно точно определить и амплитуду и фазу его колебаний. В результате при попытке измерить волновой фронт или получить интерференционную картину в данные вмешиваются квантовые флуктуации. В случае интерференционных измерений, например, главную роль в точности играет неопределенность фазы. Поэтому данными об амплитуде колебаний можно пожертвовать. Для таких измерений ученые разрабатывают специальные техники генерации и детектирования фотонов. Термин «сжатый» относится к тому, как выглядит условное пятно погрешностей измерения фотона — большие и вытянутые флуктуации амплитуды и сжатые флуктуации фазы. Использование сжатого света в гравитационном детекторе GEO600 позволило увеличить его точность в 3,4 раза.
