Квантовая оптомеханика

Группа исследует фундаментальные ограничения точности измерения физических величин и способы их преодоления или обхода. В качестве примера можно привести оптические интерферометры. В случае использования "обычного" когерентного состояния света, их фазовая чувствительность ограничивается так называемым пределом дробового шума, вытекающего из соотношения неопределенности для квадратур (то есть синусной и косинусной компонент) зондирующего света. Другой пример — это механические сенсоры малых сил и смещений. Для них при использовании "обычных" методов измерений чувствительность ограничивается стандартным квантовым пределом, который следует из соотношения неопределенности для координаты и импульса пробного объекта.

Оба этих предела не являются абсолютными и могут быть преодолены с использованием более изощренных квантовых состояний света и методов измерений, что уже практически становится возможным в результате быстрого прогресса квантовых технологий. Наиболее известный пример — это лазерные детекторы гравитационных волн, чувствительность которых превышает предел дробового шума за счет использования сжатых квантовых состояний света. Недавно в этих устройствах было продемонстрировано подавление квантового шума до уровня на 3 дБ ниже стандартного квантового предела.

В связи с этим, целью деятельности группы является разработка методов преодоления квантовых пределов чувствительности, которые могут быть реализованы не только в таких уникальных устройствах, как детекторы гравитационных волн. Второй целью является исследование более глубоких, чем предел дробового шума и стандартный квантовый предел, квантовых ограничений чувствительности.