Физики Южно-Уральского государственного университета разработали алгоритм, который помогает с высокой точностью определять неизвестную фазу световой волны. При этом ученые предложили обойтись без сложных запутанных состояний света. Результаты исследования опубликованы в августе 2026 года в журнале Optics Express.

Над работой трудились Сергей и Михаил Подошведовы. Как сообщили в ЮУрГУ, исследователи предложили использовать особые неклассические состояния света, получаемые из сжатого вакуума.

Принцип выглядит так: сначала создается сжатое состояние, затем из него вычитаются фотоны. После взаимодействия света с исследуемой средой ученые измеряют его интенсивность и по этим данным оценивают неизвестную разность фаз.

Именно точность такой оценки стала главным предметом исследования.

«Мы создали свет, померили его интенсивность, и в результате этой интенсивности оценили неизвестное значение фазы», — объяснил профессор ЮУрГУ Сергей Подошведов.

Разработанный алгоритм, по словам ученого, приближает точность измерений к квантовой границе Крамера — Рао. Это фундаментальный предел, ниже которого ошибка измерения определенного параметра быть не может.

Подобные методы могут пригодиться при создании чувствительных гироскопов, в микроэлектронике, а также для измерения температуры, давления, электрических и магнитных полей. Применение высокоточных оптических измерений есть и в исследованиях гравитационных волн.

Пока работа остается теоретической. Математические расчеты выполнены, но экспериментальную проверку еще предстоит провести. Исследователи также намерены выяснить, как метод поведет себя при потере фотонов, и расширить диапазон измеряемых фаз.

Исследование поддержано грантовой программой Виктора Христенко «Шаг в будущее».