Физики из ЮУрГУ нашли способ точнее измерять фазу света без запутанных фотонов
Физики ЮУрГУ Сергей и Михаил Подошведовы разработали алгоритм определения фазы световой волны на основе неклассических состояний света, формируемых из сжатого вакуума, который приближается к фундаментальному квантовому пределу точности Крамера — Рао. Результаты опубликованы в августе 2026 года в журнале Optics Express, а потенциальные применения метода включают гироскопы, микроэлектронику и детектирование гравитационных волн.
В Южно-Уральском государственном университете предложен новый способ определения неизвестной фазы световой волны. Разработанный физиками алгоритм обеспечивает высокую точность измерений и при этом не требует применения сложных запутанных состояний света.
Авторами работы выступили Сергей и Михаил Подошведовы. В основе предложенного подхода лежат неклассические состояния света, формируемые из сжатого вакуума. Сначала получают сжатое состояние, затем из него удаляют фотоны. После того как свет проходит через изучаемую среду, фиксируется его интенсивность — именно эти данные позволяют оценить неизвестную разность фаз.
Главное внимание в исследовании уделено точности подобной оценки.
Профессор ЮУрГУ Сергей Подошведов пояснил суть метода: «Мы создали свет, померили его интенсивность, и в результате этой интенсивности оценили неизвестное значение фазы».
Как отметил ученый, предложенный алгоритм позволяет приблизиться к квантовой границе Крамера — Рао, которая представляет собой фундаментальный предел точности измерения параметра.
Результаты исследования были опубликованы в августе 2026 года в журнале Optics Express.
Потенциальные области применения метода включают создание чувствительных гироскопов, микроэлектронику, измерение температуры, давления, электрических и магнитных полей. Высокоточные оптические измерения также востребованы при изучении гравитационных волн.
На данном этапе работа носит теоретический характер: математические расчеты завершены, однако экспериментальная проверка еще не проводилась. В дальнейшем исследователи планируют изучить поведение метода при потере фотонов и расширить диапазон измеряемых фаз.
Исследование получило поддержку грантовой программы Виктора Христенко «Шаг в будущее».