Как приручить волну-убийцу лазером экспресс

Оригинал: "Deterministic Control of Extreme Events in a semiconductor VCSEL via Polarization-Engineered Optical Feedback"
arXiv:2602.02968 · 2026-02-03 · CC BY 4.0 · 1 мин
Физики научились вызывать и настраивать редкие сверхвысокие всплески света в лазере, поворачивая крошечную пластинку.

В океане иногда возникает огромная одиночная волна, которая вырастает из ниоткуда и исчезает. Такие волны-убийцы редки, но опасны. Похожие редкие и сильные всплески бывают и в других системах — от финансовых рынков до лазеров. Проблема в том, что их трудно предсказать и тем более вызвать по заказу.

В новой работе физики взяли полупроводниковый лазер — крошечный источник света, который стоит в DVD-плеерах и оптоволоконных линиях. Внутри лазера свет колеблется в двух направлениях, как две струны, которые могут звучать по отдельности или вместе. Учёные поставили снаружи лазера зеркало, а между лазером и зеркалом — небольшую пластинку, которая поворачивает направление колебаний света. Поворачивая эту пластинку, они заставили две «струны» обмениваться энергией так, что одна из них время от времени выстреливала очень ярким импульсом. Это и есть волна-убийца в миниатюре.

Обычно редкие события считают случайными, как выигрыш в лотерею. Здесь же всплеск света рождается по строгому правилу: когда одна «струна» отдаёт энергию другой, та на мгновение вспыхивает в сотни раз ярче.

Поворачивая пластинку на разные углы, можно менять, как часто появляются такие всплески, насколько они высоки и собираются ли они в группы. Это первый случай, когда волны-убийцы в лазере удалось не просто наблюдать, а точно настраивать, как громкость и тембр в радиоприёмнике.

Такой управляемый лазер может стать инструментом для изучения редких катастрофических событий в других системах — от гигантских волн в море до резких скачков в электрических сетях. А для оптических технологий это шаг к созданию лазеров, которые по команде выдают сверхкороткие и мощные импульсы света.

Волны-убийцы в океане достигают высоты 20–30 метров — как девятиэтажный дом, и возникают даже в спокойном море.

В романе «Волна» Тода Штрассера гигантская волна смывает целый город — учёные до сих пор спорят, можно ли такое предсказать.

Учёные
Michael FaradayHendrik LorentzAlbert EinsteinCharles TownesDavid WinelandAndrey Markov
Понятия
методы управления поляризацией редкие события управление в реальном времени силовая электроника отбор событий стохастическая экспрессия генов поиск редких событий электрический импульс теория хаоса электроника экзотические фазовые переходы солнечная вспышка случайная величина сегнетоэлектрик стохастическая самоорганизация стохастическое моделирование случайная флуктуация оптоэлектронный прибор моделирование эмерджентной сложности эмерджентная синхронизация