А у нас вышла новая статья!
В детекторах гравитационных волн помимо собственно гравитационных волн есть один эффект, который очень активно этими волнами притворяется — рассеянный свет. Лазер рассеивается на маленьких частичках пыли или неровностях зеркал, потом отражается от стенок вакуумных камер и попадает обратно в интерферометр. А стенки вакуумных камер вибрируют от звуковых волн вокруг, и этот рассеявшийся свет подбирает эти вибрации и приносит прямо на фотодетекторы. А выглядят они прямо как гравитационные волны! Это очень мешает. Есть разные способы от этих рассеяных лучей избавляться: ставить специальные бленды и блокировать лучи, оптимизировать зеркала и т.п. Но иногда достаточно одного-двух фотонов, подобравших этот паразитный сигнал — и все, привет.
Есть способ избавиться от этого с помощью измерений: измерить порцию рассеянного света и вычесть принесенный ею сигнал из данных. Дело в том, что обычная гравитационная волна меняет фазу света внутри интерферометра (я писал про это тут, например). А паразитный рассеянный свет может менять и амлитуду, и фазу — случайным образом. Это позволяет выбрать то, что мы называем “канал-свидетель” (witness channel) при измерении — такую наблюдаемую величину, которая не содержит гравитационных волн, а только паразитный рассеянный свет. Из этого измерения можно смоделировать эффект на основной канал, где сидят гравитационные волны — и вычесть сигнал-паразит.
Это не новая идея сама по себе, но мы впервые теоретически доказываем, что она совместима с использованием частотно-зависимого сжатого света (читайте мой пост про сжатие!). Более того, ее можно воплотить хоть сейчас в любом из детекторов — всего лишь добавив еще один фотодетектор и один источник сжатого света на самом выходе интерферометра. Это позволит хоть и не полностью избавиться от паразитных сигналов, но значительно уменьшить их количество, особенно когда они достаточно громкие.
Саму статью можно прочитать тут: https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/ls1z-vjn7
Открытая версия — архив тут.