Физики нашли способ отделить гравитационные волны от помех оборудования
Если одна высокотехнологичная установка не может дать нужной точности, попробуйте взять две и сравнить результаты. Именно так поступили авторы этого исследования.
Поиск источников гравитационных волн — все еще сложная задача для ученых. Это требует измерения чрезвычайно слабых сигналов, которые легко потерять в фоновом шуме. Надежный способ их детектировать необходим для изучения Вселенной.
Длиннобазовые атомные интерферометры становятся одним из самых перспективных инструментов для этого. В них лазеры расщепляют облака атомов, а затем сводят их обратно. Работа с такими интерферометрами проводится через сравнение поведения двух облаков атомов, находящихся в разных точках, которые облучают одним и тем же лазером. Любое различие между ними может указывать на скрытые сигналы, например на присутствие поля темной материи или влияние гравитационных волн.
Однако метод сталкивался с серьезной проблемой. Лазер создает шум, перекрывающий искомые сигналы. Он может полностью забивать важные для ученых данные.
Чтобы преодолеть это, исследователи предложили новый подход: сравнивать результаты работы двух интерферометров. Это позволяет эффективно устранять шумы. Они экспериментально показали, что созданная ими система работает правильно. Результаты опубликованы в журнале Nature.
Ученые создали создали настольный прототип сенсора с двумя пространственно разделенными облаками ультрахолодного стронция-87, данные о которых получал один сверхстабильный часовой лазер. Установку сконструировали так, чтобы имитировать условия гораздо более крупных экспериментов, где контролировать шум будет сложнее.
Команда физиков также намеренно внесла в систему дополнительный шум — намного больший, чем дают лазеры для часов естественным образом. Так они создали условия, сравнимые с детекторами с длинной базой, которые используют для поиска гравитационных волн. По отдельности шум полностью подавлял сигнал с каждого интерферометра.
Однако при сравнении данных двух интерферометров физикам удавалось восстановить четкий сигнал. Несмотря на то что каждое отдельное измерение выглядело случайным, сравнение их раскрывало истинное поведение системы. Совместное измерение работает на фундаментальном пределе точности, установленном квантовой физикой. Ученые говорят, что это доказывает, что подавление лазерного шума работает так, как им требуется.
Затем исследователи ввели в систему дополнительный осциллирующий сигнал, похожий на тот, что могли бы создать проходящая гравитационная волна или поле темной материи. Этот сигнал удалось четко зарегистрировать даже в условиях, когда данные одного отдельного интерферометра не содержали полезной информации.
Эта работа демонстрирует в реалистичных экспериментальных условиях ключевую методику, актуальную для атомных интерферометрических установок нового поколения. В будущем такие детекторы смогут исследовать ранее недоступные частотные диапазоны гравитационных волн и искать новые формы материи, открывая прежде не изученное окно во Вселенную.
Telegram 
Дзен 
VK Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.
Авторы нового масштабного исследования выявили оптимальное количество порций бурого риса, овсянки, гречки и других изделий из цельного зерна в дневном рационе, которое позволяет существенно снизить риск кардиометаболических заболеваний.
Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.
Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.
Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии