Escuchar el vacío cuántico para detectar ondas gravitacionales
27/3/2019 de Louisiana State University / Nature
Thomas Corbitt en su laboratorio, colocando una compleja secuencia de láseres. Crédito: Elsa Hahne/LSU.
Un equipo de investigadores ha presentado la primera medida en banda ancha, fuera de resonancia del ruido de la presión de la radiación cuántica en la banda de audio, a frecuencias relevantes para los detectores de ondas gravitacionales.
Los resultados sugieren métodos para mejorar la sensibilidad de estos detectores, desarrollando técnicas para mitigar la imprecisión de las medidas e incrementar así las oportunidades de detectar ondas gravitacionales.
Thomas Corbitt y su equipo han desarrollado dispositivos físicos que hacen posible observar – y escuchar- efectos cuánticos a temperatura ambiente. Es a menudo más fácil medir efectos cuánticos a temperaturas muy frías, mientras que esta técnica los acerca a la experiencia humana.
Los interferómetros de ondas gravitacionales emplean tanta potencia de láser como les es posible para minimizar la incertidumbre causada por la medida de fotones discretos y maximizar la relación señal/ruido. Estos haces de mayor potencia aumentan la precisión en la posición pero también la incertidumbre en el número de fotones que se reflejan en un espejo y que corresponden a una fuerza fluctuante debida a la presión de la radiación sobre el espejo, causando un movimiento mecánico.
Advanced LIGO (que acaba de ponerse en marcha) y otros detectores de segunda y tercera generación se verán limitados por el ruido de la presión de la radiación cuántica a frecuencias bajas cuando operen al máximo de la potencia de sus láseres. Este trabajo señala un posible modo de evitar este problema.
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