Ученые снизили уровень квантовых шумов в лазерном излучении

Немецким физикам удалось снизить уровень квантового шума в лазерном излучении инфракрасного диапазона на 90%. Новая технология может использоваться для создания детекторов гравитационных волн и разработки систем квантовой криптографии.

Квантовый шум является результатом флуктуаций амплитуды и фазы световой волны, вызванных квантовой природой фотонов. Для уменьшения квантового шума в лазерном излучении с длиной волны 1064 нм Роман Шнабел (Roman Schnabel) и его коллеги из института гравитационной физики им. Макса Планка и университета Лейбница в Ганновере использовали двулучепреломляющий кристалл и луч зеленого лазера.

Облучая кристалл излучением дополнительного лазера, ученые добивались того, что электронное облако атомов кристалла начинало осциллировать с частотой падающего света. В таком состоянии кристалл может накапливать фотоны инфракрасного излучения и возвращать их обратно в луч, за счет чего происходит регуляция распределения фотонов в излучении. Таким образом, ученым удалось снизить уровень квантового шума на 90%.

Д-р Шнабел считает, что равномерная интенсивность полученного лазерного излучения позволит создавать более чувствительные детекторы гравитационных волн. Другим применением новой технологии может стать квантовая криптография, сообщает PhysicsWorld.