世界上最大的引力波天文台将光挤压到“量子极限”之外

这项被称为频率相关压缩的新技术将增加激光干涉仪引力波天文台（LIGO）可检测到的时空中微小波纹的数量，从而增加探测器可以发现的中子星和黑洞碰撞的数量 

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“既然我们已经超过了这个量子极限，我们可以做更多的天文学研究，”合著者之一、加州理工学院物理学助理教授Lee McCuller在一份声明中说。当有质量的物体在太空中移动时，引力波会产生涟漪。更大的物体&mdash；例如中子星或黑洞；产生更显著的引力波。科学家们于2015年首次探测到这些时空涟漪，并在海浪拍打我们的宇宙海岸时逐渐变得更好

LIGO探测器通过时空扭曲的方式发现这些宇宙波纹。由两个相交的L形探测器组成&mdash；每个具有两个2.48英里长（4公里）的臂和两个内部相同的激光束&mdash；该实验的设计使得，如果引力波穿过地球，探测器一只手臂上的激光将被压缩，而另一只手臂则会膨胀，从而使到达探测器的光束的相对路径长度发生微小变化

但因为这些失真太小了&mdash；通常只有质子或中子的千分之几大小&mdash；LIGO的探测器一定非常灵敏。事实上，它们是如此敏感，以至于它们最精确的测量结果被量子效应或亚原子粒子的自发相互作用产生的噪音所干扰

高频噪声来自随机出现和消失的微小粒子。低频噪声来自反射光粒子的隆隆声，这些粒子会导致反射镜抖动。两个来源；限制了LIGO可以探测到的引力波的数量和类型

为了突破这些量子限制，物理学家们转向了另一个物理学原理：海森堡的不确定性原理，该原理指出，我们只能同时知道特定对粒子的物理性质达到一定的确定性

这意味着科学家在测量LIGO内部光的振幅（或功率）和频率方面存在权衡，但这也意味着其中一种特性可以以另一种特性为代价进行放大。通过使用将单个光子或光包分裂成两个纠缠光子的晶体，物理学家们对光进行了调谐，以便根据需要“缩放”其振幅或频率背后的不确定性