Свет, проходящий сквозь узкие щели, может рассказать о невидимых глазу задержках. В новом эксперименте физики заставили лазерный луч проходить через две щели одновременно и измеряли, насколько одна часть волны отстаёт от другой. Задержка оказалась в несколько аттосекунд — это одна миллиардная от одной миллиардной доли секунды. Чтобы понять масштаб: за одну аттосекунду свет проходит расстояние в три раза меньше диаметра атома водорода.
Обычные методы измерения такого крошечного сдвига тонут в шуме — случайных колебаниях, которые маскируют сигнал. Здесь применили приём, который называют слабым усилением: сигнал сначала ослабляют, но потом измеряют так, что полезная часть выделяется на фоне шума. В результате точность выросла в сто раз по сравнению с прежними опытами. Ключевой вывод: шум уменьшается ровно настолько, насколько растёт число пойманных фотонов — частиц света. Это значит, что метод работает на пределе, который допускает сама природа.
Такая точность нужна не только для рекордов. Детекторы гравитационных волн — колебаний самого пространства — ловят сигналы, которые меняются за доли секунды. Чем меньше шум, тем более слабые волны можно заметить. Возможно, именно этот метод поможет услышать столкновения чёрных дыр на другом краю Вселенной.
Аттосекунда настолько коротка, что за одну аттосекунду свет успевает пройти расстояние меньше размера атома.