Карманный источник квантового света экспресс

Оригинал: "Ultra Compact low cost two mode squeezed light source"
arXiv:2601.13939 · 2026-01-20 · CC BY 4.0 · 1 мин
Лазерный луч в горячем паре рубидия рождает пары фотонов, связанных сильнее, чем позволяет обычная физика.

Обычный свет — это поток фотонов, летящих как попало: одних больше, других меньше, и в этом хаосе теряется точность измерений. Физики научились «причёсывать» этот поток, создавая сжатый свет — в нём шум одной характеристики становится меньше, чем у пустоты. Это как натянуть струну: она всё ещё дрожит, но уже не болтается.

В новой работе сжатый свет рождается прямо в стеклянной ячейке с парами рубидия, нагретой до 120 градусов. Лазерный луч проходит сквозь пар и, взаимодействуя с атомами, порождает пары фотонов — сигнальный и сопряжённый. Их интенсивности так тесно связаны, что разность между ними колеблется в 6,3 раза слабее, чем у обычного света. Прибор размером с ладонь питается от 300 милливатт — как лазерная указка.

Сжатие на 8 децибел означает, что шум разности интенсивностей двух пучков в 6,3 раза меньше, чем у обычного лазера. Это как если бы два маятника качались в противофазе — их суммарное движение почти замирает.

Такой источник нужен для квантовых сенсоров: например, магнитометр на атомах рубидия сможет чувствовать поля в тысячи раз слабее магнитного поля Земли. А узкая полоса излучения — всего несколько мегагерц — позволяет напрямую связывать его с квантовой памятью, где фотоны хранятся в облаке холодных атомов. Это шаг к квантовому интернету, где информация передаётся светом, защищённым законами физики.

В парах рубидия при 120 градусах атомы движутся со скоростью около 300 метров в секунду — быстрее звука, но в тысячи раз медленнее света.

Учёные
Niels BohrPascual JordanWerner HeisenbergBernhard RiemannJoseph WeberKarl Schwarzschild
Понятия
квантовый источник света сжатое состояние сенсорика сжатым квантовым светом источник одиночных фотонов детектирование одиночных фотонов слабое измерение миниатюрная спектрометрия когерентное состояние волоконная оптика ниобат лития сверхпроводящий кубит микроволновый импульс кубит на ионной ловушке когерентная спектроскопия низкая температура люминесцентные материалы гауссовы состояния микроволновый сигнал гибридная система полупроводниковые кубиты