Международная группа исследователей, занятая в проекте LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория), вплотную приблизилась к созданию экспериментальной установки, которая позволит наблюдать квантово-механические эффекты в макроскопических масштабах.

Интерферометр Майкельсона: Мi — зеркала, СД — светоделитель, ФД — фотодетектор. Внешний вид зеркала интерферометра представлен в нижней части рисунка. (Иллюстрация из New Journal of Physics.)


Проект LIGO направлен на регистрацию гравитационных волн астрофизического происхождения с помощью интерферометров Майкельсона (см. рис.). Плечи интерферометра, установленного в обсерватории LIGO в Хэнфорде, имеют длину 4 км; благодаря двум дополнительным зеркалам в каждом плече образуются резонаторы Фабри — Перо. Зеркала массой 10,8 кг, относительные смещения которых измеряются с помощью лазерного излучения, подвешиваются к виброизолированным платформам и образуют подобия маятников, колеблющихся с частотой 0,74 Гц. Детекторы комплекса демонстрируют наибольшую чувствительность в полосе частот шириной 100 Гц с центром в точке 150 Гц и способны зарегистрировать относительное смещение зеркал на величину около 10 в -18 степени м.

Точность определения смещения ограничивается шумовыми явлениями, свой вклад в которые вносят квантовая природа лазерного излучения, внутренняя энергия зеркал, колебания поверхности земли. Для понижения температуры зеркал используется методика, схожая с технологией лазерного охлаждения атомов; увеличение эффективности охлаждения достигается с помощью специальной системы обратной связи.