Лазерная указка светит ровным пятном: все световые волны в ней идут в ногу, как солдаты на параде. Такой свет называют когерентным. Но в природе и технике встречается и другой свет — «растрёпанный», где волны не согласованы, как толпа на рынке. Его называют частично когерентным. Долгое время его считали лишь помехой, но недавно выяснилось: в некоторых линиях связи он работает даже лучше ровного. Например, меньше искажается в оптоволокне.
Проблема в том, что до сих пор такой свет умели получать только в громоздких лабораторных установках. Инженеры из этой работы впервые собрали его на крошечном оптическом чипе — пластинке, где свет бежит по прозрачным дорожкам, как вода по каналам. Чип состоит из множества миниатюрных светоделителей и фазовращателей — элементов, которые могут разделять луч и сдвигать его волны. Сначала они взяли два полностью независимых, «растрёпанных» луча. Затем, как регулировщики на перекрёстке, они меняли, насколько сильно эти лучи смешиваются. Так на чипе удалось получить свет с любой нужной степенью «растрёпанности» — от полного хаоса до почти идеального порядка.
Чтобы проверить результат, учёные измерили параметры, похожие на «положение стрелок» у световых волн. Эти измерения показали, что чип в точности воспроизводит заданную «растрёпанность». Раньше для такого контроля требовались целые оптические столы с десятками зеркал и линз. Теперь всё умещается на пластинке размером с ноготь. Это значит, что в будущем такие чипы можно встраивать прямо в передатчики и приёмники. Связь станет надёжнее, а шифрование — сложнее для перехвата, ведь «растрёпанный» свет труднее подслушать незаметно.
Так свет, который раньше считали браком, становится инструментом. И если когерентный лазер — это военный оркестр, играющий по нотам, то частично когерентный свет — джазовый ансамбль: у него есть свобода, но и ею можно дирижировать.
В оптоволокне частично когерентный свет меньше страдает от нелинейных искажений — эффекта, когда слишком мощный сигнал сам себе мешает. Поэтому «растрёпанный» луч может пройти дальше без усилителей.
В романе Грега Игана «Город перестановок» герои манипулируют квантовыми состояниями, чтобы создавать невидимые для наблюдателя копии. Управление «растрёпанностью» света — шаг к подобной тонкой настройке реальности.