Исследователи Южно-Уральского государственного университета работают над усовершенствованием технологии получения сжатых состояний света. Их подход заключается в том, чтобы для повышения точности измерений либо добавлять, либо вычитать единичные фотоны из светового пучка. Хотя с позиций классической физики удаление частицы не должно усиливать сигнал, в квантовой механике такие операции дают стабильный результат.
Сжатое состояние света позволяет перераспределить квантовый шум: уменьшить колебания в одной характеристике за счет их увеличения в другой. Это делает «бесшумную компоненту» чувствительной к сверхслабым сигналам, например, к гравитационным волнам. Как поясняет профессор Сергей Подошведов, при определенных условиях вычитание фотона делает выходной свет ярче входного, хотя классического объяснения этому факту нет.
Практическое применение усовершенствованных источников сжатого света лежит в двух областях. Первая — гауссов бозонный сэмплинг, специализированная модель квантовых вычислений, где фотоны проходят через сеть зеркал, а система фиксирует их распределение. Обычные компьютеры не справляются с такими расчетами при росте числа частиц. Вторая — вычисление частных распределений вероятностей, что расширяет набор доступных для анализа математических функций.
В июле 2026 года результаты текущего этапа исследований опубликованы в журнале Optics Express (Q1). Команда планирует масштабировать алгоритм и привлечь к сотрудничеству математиков.
Ранее ученые ЮУрГУ создали нейронную сеть для диагностики металлических конструкций.