Ученые из США представили микроскопический чип, который усилил сигналы телескопа, не добавляя дополнительный шум. Это позволит изучать объекты глубокого космоса. Исследователи объяснили, что интерферометр разделяет свет или волны на два или более источника, а затем, отдельно обработав их, создает полную картину.

Причем процесс не зависит от масштаба: устройство может восстановить полное изображение от дефекта на зеркале, рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере и до гравитационных моделей в далеких уголках Вселенной.

«Если ученые хотят измерить что-то с очень высокой точностью, они почти всегда используют оптический интерферометр, потому что свет — это очень точная мера для измерения», — отмечает Хайме Карденас, доцент кафедры оптики Рочестерского университета.

Теперь в лаборатории Карденаса (США) нашли способ сделать устройство еще более полезным и чувствительным. Исследователи создали простой способ усиления интерферометрических сигналов без увеличения нежелательных входных сигналов — шума. Причем добиться этого удалось с помощью интеграции фотонного чипа размером 1 мм на 1 мм. Устройство основано на теории усиления слабых значений с помощью волн.

«Можно считать, что эта техника усиления слабых сигналов делает это практически без лишних усилий и вложений. Исследователи смогут делать это без дополнительного шума, что очень важно», — отметили инженеры новой разработки.

Усиление слабых сигналов основано на квантовой механике света и предполагает направление на детектор только определенных фотонов, содержащих необходимую информацию. Эту концепцию ученые предлагали и раньше, но с помощью больших установок в лабораториях, сотен зеркал и лазерных систем, где все должно быть кропотливо настроено.

«Мы переработали эти установки и поместили настройки в фотонный чип, — отмечает Карденас. — С помощью интерферометра на чипе, вы можете установить его на ракете или вертолете, в своем телефоне — где угодно, и он никогда не будет смещен».