Волоконный лазер со случайной обратной связью — это тонкая нить из стекла, по которой свет бежит, но отражается не от зеркал, а от мельчайших неоднородностей самого волокна. Такой лазер не выдаёт ровный луч: его свет дрожит и вспыхивает, как пламя свечи на сквозняке. В новой работе физики впервые детально проследили, как именно дрожит этот свет, и обнаружили, что его статистика гораздо богаче, чем у обычных лазеров.
Оказалось, что вспышки света в случайном лазере подчиняются именно такой статистике с «тяжёлыми хвостами»: большинство отсчётов маленькие, но время от времени случаются гигантские выбросы. Более того, учёные нашли способ переключать режим работы лазера — от почти ровного свечения до резких случайных вспышек — меняя мощность накачки. Это открывает дорогу к созданию источников света с заранее заданным характером случайности: для защищённой связи, зондирования или имитации сложных природных процессов.
Результат связывает две далёкие области: физику неупорядоченных сред и статистическую физику сложных систем. Случайный волоконный лазер становится маленькой лабораторией, где можно изучать, как из хаоса рождается порядок — и наоборот.
Случайный волоконный лазер работает без зеркал, которые в обычном лазере задают направление и чистоту луча. Его «зеркалом» служат миллионы микроскопических неоднородностей в самом стекле.