经过剖析由两束光的交叉造成的图案，探讨人士可行捕捉对于引力波等神秘景象举止的难以捉摸的细节。假如无称为干涉仪的仪器，就没有办法组建和精准测量这点干涉图案。

三十好几年来，科学家一直试图提升干涉仪的灵敏度，以更好地检验组成可视光和其它方式电磁能量的光子数量如何导致光相的浮动。实现这一指标的尝试经常遭到光学损失和噪声的障碍，这两者都会下降干涉仪测量的精度。

但此刻，燃料部(DOE)橡树岭实验室(ORNL)的一组探讨人士开发并测试了一个新的干涉仪，以探讨导致这点要求的要素，而且它们曾经设置出了克服他们的解决方案。它们的探讨结果发表在“利用物理快报”杂志上，该杂志将它们的论文提高为编辑抉择状况。编辑们将这一区分授予在独家清单中体制的值得注意的出版物。

许多数干涉仪包涵分束器或参量放大器，以将一束光分成两束，这使探讨人士能够测量光相位相关于彼此的浮动。然则，Joseph Lukens，Raphael Pooser和Nick Peters的ORNL团队采纳了这点设施的专用版本，称为高度非线性光纤相位感性放大器，将其组建分类为非线性干涉仪(NLI)。

“干涉测量的概念涉及将光分为两种形式 - 一个感知相变，另一个维持不变作为参考，”在ORNL领导量子通信团队的顶级研发人士彼得斯说。“咱们期望构建量子力学所应允的最感性的仪器。”

依据彼得斯的说法，这种NLI声明了仪器后期迭代中终归量子加强灵敏度改良的潜力，这可行推行根基科学，并改进各式工程和实质利用。可行从更精准的干涉仪中受益的设施包括可行帮助稳固和导航飞机和船舶的陀螺仪，以及将能量从一个方式转换为另一个方式的传感器。比如，水下探测声波的水听器 - 麦克风将当然灾害和海洋野生动物的声波转换成探讨人士可行成功解释的电信号。

虽然NLI具备有利的素质，但他们平常与用于这点利用的传感器中运用的光纤不兼容。该团队期望经过用称为高度非线性光纤的兼容资料建立NLI来弥补这一差距。

“咱们事业的真实意义在于，这类干涉仪是第一个采纳这类特殊光纤生产的，这有两个要紧原因，”彼得斯说。“一种是它提供了潜力

关于一种显着的灵敏度加强，另一种是这类纤维是商业的，这意指着它的运用可能会变得普及，一朝改善。“

源于准则量子节制节制了量子尺度下测量的精度，因而确定如何增添干涉仪的灵敏度可能是难题的。高于此阻碍的是Heisenberg没有办法经过的节制，它标记着全部干涉仪的最好功能水准。

尽管迄今为止无人达到这种节制，但ORNL团队以为它们的NLI是它们不停追求尽可能挨近极限的要紧垫脚石。与此同一时间，由Pooser领导的ORNL量子消息科学小组和量子传感小组的事业人士经常建设超过量子经典边界的量子传感器。它们以为这项事业是一项重要成就，也表达新的NLI也可行超过这一边界。

“准则量子极限由可用光子的数量来定义，”彼得斯说。“运用一个特殊的光场有助于下降干涉仪测量时的噪声量，从而提升灵敏度，并有助于测量距离海森堡极限更近。”

在深入审查干涉图案的交替明暗光带(称为明暗条纹)后，探讨人士经过相比输出噪声与散粒噪声(即光子数量)来发觉暗条纹处噪声消除的存留。撞击物体。

“咱们在这种暗边缘处有个有益的噪声扩展，这将有助于咱们在射击噪声节制下检验数据，假如咱们能够经过咱们的NLI显现灵敏度优势，咱们想要做的事宜，”彼得斯说过。

源于该NLI同一时间具备相敏光学增益和相干噪声消除功效，因而该仪器为未来制造用于高灵敏度干涉仪的更领先进步放大器提供了有效的指导。

日前，探讨人士正计划运用改良的仪器发展格外的实验，以认证其结论并更好地理解NLI的确切参数，期望能够复制当前设施的功效，同一时间第一大限制地降低损失和噪声。Peters显示，与惯例干涉仪比较，运用实用非线性光纤建立的NLI具备显着的灵敏度优势时，他们将实现其终归指标。

“这点实验表达这点仪器的相位灵敏度获得了改进，咱们所做的便是采用少许举措来达到海森堡极限，”彼得斯说。