UN OBSERVATORIO DE ONDAS GRAVITACIONALES QUE OPERA MAS ALLA DE LOS LIMITES POR EL RUIDO CUANTICO.

11 de septiembre del 2012 - En la actualidad existen detectores interferométricos de ondas gravitacionales que por medio de la observación pretenden detectar patrones de interferencia producidos por la combinación de dos fuentes de luz coherente. Su diseño es básico tal como el interferómetro laser Michelson tan solo que a kilómetros de escala, donde hay un haz laser en un sistema ultra vacío dividido en dos brazos perpendiculares y a los extremos suspende espejos que al reflejar producen interferencia. Se espera que las ondas gravitatorias cambien las longitudes relativas de los dos brazos y así mismo produzcan patrones con secuencias definidas de interferencia a su salida del detector. Codificado en estos patrones de luz se encuentra la información sobre el origen y la naturaleza de las ondas gravitacionales. Actualmente existe una red global de observatorios de LIGO en los EE. UU. (desde noviembre del 2010 no están operando debido a la actualización de el sistema), el proyecto Virgo del Observatorio Europeo del Observatorio Gravitacional en Italia y el detector GEO600 Británico-Alemán en Alemania. Otros observatorios están en proyectos propuesta en países como Japón, Australia y en Europa.

La luz obedece a las leyes de la mecánica cuántica. Acorde al principio de incertidumbre de Heisenberg, los cuantos de luz (fotones) exhiben una indeterminación cuántica. Las fluctuaciones cuánticas de la luz laser en ondas gravitacionales pro ducen ruido instrumental no deseado, inclusive cuando el producto es cuantificado con un foto detector ideal. Recientemente los avances en teoría y aplicaciones d e mediciones ópticas han descubierto que en efecto existen ciertos estados cuánti cos de la luz en la cual se exhibe poco ruido. En particular los espacios de luz comprimida muestran los estados en el cual el nivel de ruido es menor que el rui do mínimo de luz incoherente hecho por fotones independientes. El bajo nivel de r uido en la luz comprimida ha hecho su utilización sea atractiva para una serie de aplicaciones desde la comunicación óptica a la criptografía cuántica y la detección de ondas gravitacionales. En 1985, se demostró por primera vez que la luz comprimida puede ser generada en cristales ópticos no lineales. Desde su observac ión las fuentes de luz comprimida han estado bajo constante mejora pero la genera ción de comprimir sigue siendo un problema no resuelto en frecuencias en las cual es los detectores de ondas gravitacionales operan. El resultado que se presentado aquí por la colaboración de GEO600 muestra que la luz comprimida puede ser integ rada con éxito en los observatorios interferométricos de ondas gravitacionales ac tuales y en futuros, así mismo convertirse en tecnología clave para hacer la astr onomía de ondas gravitacionales una realidad.

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- Nature article
- GEO600 Project
- European Gravitational Observatory
- An introduction to squeezed light at the AEI website