Οι κβαντικοί υπολογιστές σε κινούμενα σχέδια, Quantum Computers Explained

Ο Σπύρος Μιχαλάκης ως Φάουστ! Spiros Michalakis as Faust!

Ο Jorge Cham, γνωστός από τα ” PHD Comics “, δημιούργησε μια ταινία κινουμένων σχεδίων, στην οποία οι John Preskill και ο Σπύρος Μιχαλάκης, από το IQIM (Institute for Quantum Information and Matter) στο Caltech, περιγράφουν την διαφορετικότητα των πραγμάτων στον κβαντικό κόσμο και το πως αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ισχυρούς κβαντικούς υπολογιστές.

Theoretical Physicists John Preskill and Spiros Michalakis describe how things are different in the Quantum World and how that can lead to powerful Quantum Computers.

Spiros grew up in Greece, where he learned mathematics from Euclid and physics from Aristotle. After taking part in the Olympics for math supernerds (IMO '97), he moved to MIT for four years, to make sure that the math and physics he had learned as a kid were up-to-date. They weren't, so he decided to get a degree in Mathematics with Computer Science. After graduating from MIT, he moved to sunny California for a PhD in Mathematical Physics from UC Davis. It was during this time that he first visited the beautiful campus of Caltech on a collaborative project with MIT undergraduate students involving a 3.5 ton cannon. Upon becoming a Doctor (the other kind), he moved to Los Alamos National Lab in New Mexico, where he spent his days trying to solve an impossible-looking problem (#2). After he somehow succeeded (in drawing pretty pictures for the 30-page proof), Caltech offered him a room with a view, where he is now Director of Outreach for the Institute for Quantum Information and Matter, as well as a regular research dude. As part of the general duties of every Caltech researcher, Spiros is currently collaborating with Project Runway's Alicia Hardesty and Caltech's Crystal Dilworth on a fashion line that will redefine nerdy. On his spare time, Spiros enjoys playing volleyball, eating sushi and curating IQIM's sciency blog Quantum Frontiers. He is also the faculty advisor for Caltech's Chapter of InnoWorks, which is amazing given that he is not a faculty member at Caltech. You can follow his shenanigans on Twitter @quantum_spiros.

Πώς να «βαφτίσετε» έναν πλανήτη, IAU Revises Their Stance on Public Involvement in Naming of Exoplanets and Moons

Artistic representations of the only known planets around other stars (exoplanets) with any possibility to support life as we know it. Credit: Planetary Habitability Laboratory, University of Puerto Rico, Arecibo.

Υποκύπτοντας τελικά στις πιέσεις και στις εκστρατείες που είχαν διοργανωθεί το τελευταίο διάστημα η Διεθνής Αστρονομική Ένωση (IAU), η οποία είναι επισήμως αρμόδια για την ονοματοδοσία των αστρονομικών αντικειμένων, ανακοίνωσε ότι αλλάζει την αυστηρή πολιτική της επιτρέποντας στο κοινό να λαμβάνει ενεργά μέρος στις σχετικές αποφάσεις. Ετσι στο εξής μπορεί να έχετε την ευκαιρία να «βαφτίσετε» κάποιον νεοανακαλυφθέντα πλανήτη ή τον δορυφόρο του. Αρκεί να ακολουθήσετε τους σχετικούς κανόνες.

Στροφή 180 μοιρών

Ο Πλούτωνας και τα φεγγάρια του ίσως στάθηκαν η αιτία για την αλλαγή στην πολιτική της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης.

Η απόφαση σηματοδοτεί μια στροφή 180 μοιρών εκ μέρους του συνήθως δυσκίνητου, αν όχι αμετακίνητου, διεθνούς οργανισμού που εδρεύει στο Παρίσι. Καθώς έρχεται ενάμιση μήνα μετά την άσκηση βέτο στο όνομα που είχε ψηφίσει το κοινό για έναν από τους δορυφόρους του Πλούτωνα (στην ψηφοφορία είχε έλθει πρώτο με διαφορά το Vulcan, το όνομα του Ηφαίστου στα λατινικά αλλά και του πλανήτη του Σποκ στο «Σταρ Τρεκ», η IΑU όμως αγνόησε το αποτέλεσμα «κατακυρώνοντας» τα ονόματα Κέρβερος και Στυξ), πολλοί αναλυτές την ερμηνεύουν ως μια προσπάθεια σύμπλευσης με το πνεύμα της εποχής.

Η ανατροπή της «λαϊκής ετυμηγορίας» προκάλεσε έντονες αντιδράσεις εναντίον του οργανισμού, οι οποίες έλαβαν ακόμη μεγαλύτερες διαστάσεις εξαιτίας του γεγονότος ότι ο Γουίλιαμ Σάτνερ, ο εξαιρετικά δημοφιλής σταρ που υποδύθηκε τον Κάπτεν Κερκ του «Σταρ Τρεκ», είχε ηγηθεί μιας καμπάνιας υπέρ του ονόματος Vulcan. Λίγο νωρίτερα, τον περασμένο Απρίλιο, η Διεθνής Αστρονομική Ένωση είχε εμπλακεί σε μία ακόμη σφοδρή αντιπαράθεση με την ιδιωτική διαστημική start-up Uwingu, η οποία «έστησε» έναν δικτυακό τόπο όπου καλούσε το κοινό να προτείνει ονόματα για διάφορους εξωπλανήτες. Η συμμετοχή απαιτούσε την καταβολή χρηματικού αντιτίμου (4,99 δολάρια, 3,73 ευρώ) εξοργίζοντας την ΙΑU, η οποία θεωρεί - και κατά πολλούς δικαίως - ότι τα ονόματα των πλανητών δεν μπορούν να αποτελούν αντικείμενο εκμετάλλευσης για χρηματικό κέρδος.

Αυτός είναι αδιαμφισβήτητα ένας από τους λόγους για τους οποίους ο οργανισμός έθεσε ορισμένους περιορισμούς στη διαδικασία. Οι προτάσεις ονοματοδοσίας μπορούν να γίνονται από μεμονωμένα άτομα ή μέσω της διοργάνωσης ψηφοφοριών κατόπιν αποστολής μιας επίσημης επιστολής, ενώ οι ψηφοφορίες με χρήματα ή άλλο κέρδος απαγορεύονται ρητώς. Επίσης η Ένωση θέσπισε μια σειρά κανόνες-συστάσεις ως προς την επιλογή των ονομάτων. Αν θέλετε η φωνή σας να ακουστεί στο Διάστημα, θα πρέπει να τους ακολουθήσετε.

Οι κανόνες

Artistic rendition of a sunset view from the perspective of an imagined Earth-like moon orbiting the giant planet, PH2 b. Image Credit: H. Giguere, M. Giguere/Yale University

Οι προϋποθέσεις που τίθενται από τη Διεθνή Αστρονομική Ένωση για την πρόταση ονομάτων για νεοανακαλυφθέντα αστρονομικά αντικείμενα είναι οι εξής:

• Το όνομα να μην ξεπερνάει τους 16 χαρακτήρες.
• Να αποτελείται κατά προτίμηση από μία λέξη.
• Να μπορεί να προφέρεται σε όσο το δυνατόν περισσότερες γλώσσες.
• Να μην είναι προσβλητικό σε οποιαδήποτε γλώσσα ή κουλτούρα.
• Να μην είναι υπερβολικά όμοιο με το υπάρχον όνομα ενός αστρονομικού αντικειμένου.
• Τα ονόματα κατοικιδίων ζώων καλό είναι να αποφεύγονται.
• Τα ονόματα αμιγώς ή κατά κύριο λόγο εμπορικής φύσεως απαγορεύονται.
• Τα ονόματα προσώπων, τόπων ή γεγονότων που είναι κατά κύριο λόγο γνωστά εξαιτίας πολιτικών ή στρατιωτικών δραστηριοτήτων κρίνονται ακατάλληλα.

«Άγριο» αστρικό μωρό σε κοντινό πλάνο, Star Birth Drama Captured by Giant Radio Telescope

Δείτε σε «γκρο πλαν» το νεογέννητο άστρο και το αντικείμενο Herbig Haro 46/47 στον αστερισμό της Ιστίας, 1.400 έτη φωτός μακριά από τη Γη. This image of Herbig-Haro object HH 46/47 combines radio observations acquired with the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) with much shorter wavelength visible light observations from ESO’s New Technology Telescope (NTT). The ALMA observations (orange and green, lower right) of the newborn star reveal a large energetic jet moving away from us, which in the visible is hidden by dust and gas. To the left (in pink and purple) the visible part of the jet is seen, streaming partly towards us. Credit: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/H. Arce. Acknowledgements: Bo Reipurth

Η γέννηση ενός άστρου είναι ένα εξαιρετικά βίαιο γεγονός, εξίσου βίαια όμως είναι και τα πρώτα «βήματα» της ζωής του. Τα νεογέννητα άστρα εκτοξεύουν στο Διάστημα υλικά με ιλιγγιώδεις ταχύτητες, δημιουργώντας πολλές φορές θεαματικούς φωτεινούς χειμάρρους στο περιβάλλον τους.

Astronomers using the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) have obtained a vivid close-up view of material streaming away from a newborn star. By looking at the glow coming from carbon monoxide molecules in an object called Herbig-Haro 46/47 they have discovered that its jets are even more energetic than previously thought. In these observations from ALMA the colours shown represent the motions of the material: the blue parts at the left are a jet approaching the Earth (blueshifted) and the larger jet on the right is receding (redshifted). Credit: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/H. Arce

Το τηλεσκόπιο ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) απαθανάτισε για πρώτη φορά σε «γκρο-πλαν» ένα «άγριο» αστρικό μωρό αποκαλύπτοντας νέα στοιχεία για τις διεργασίες που συνοδεύουν τα φαινόμενα του είδους.

This image from ESO's New Technology Telescope at the La Silla Observatory in Chile shows the Herbig-Haro object HH 46/47 as jets emerging from a star-forming dark cloud. This object was the target of a study using ALMA during the Early Science phase. Credit: ESO/Bo Reiburth

Τα υλικά που εκτοξεύονται από τα νεογέννητα άστρα τρέχουν με ταχύτητες ως και 1 εκατ. χλμ. την ώρα. Καθώς, στην πορεία τους, συγκρούονται με νέφη αερίων και σκόνης δημιουργούν φωτεινές περιοχές νέφωσης οι οποίες ονομάζονται αντικείμενα Herbig Haro. Ένα θεαματικό τέτοιο αντικείμενο, το οποίο είναι γνωστό ως  Herbig-Haro 46/47 και βρίσκεται στον αστερισμό της Ιστίας, περίπου 1.400 έτη φωτός μακριά από τη Γη, «χαρτογραφήθηκε»  με πρωτοφανή λεπτομέρεια από το διεθνές ραδιοτηλεσκόπιο που βρίσκεται στη Χιλή.

Οι νέες παρατηρήσεις έδειξαν ότι ορισμένα από τα υλικά του HH 46/47 κινούνται με ταχύτητες πολύ μεγαλύτερες από ό,τι πίστευαν οι επιστήμονες, γεγονός το οποίο σημαίνει ότι τα νεογέννητα άστρα παράγουν πολύ μεγαλύτερες ποσότητες ενέργειας και έχουν πολύ μεγαλύτερη ορμή από ό,τι εθεωρείτο ως τώρα. Η σχετική μελέτη δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Astrophysical Journal».

Σπάνιος «χορός» στο νυχτερινό ουρανό της Σκωτίας, Rare night clouds and glowing aurora: Astronomer captures incredible footage of two phenomena in Scottish night sky.

Aurora is a natural light display in high-latitude regions and is caused by the collision of charged particles with atoms in the atmosphere.

Ένα εντυπωσιακό βίντεο time-lapse που αποκαλύπτει τον «χορό» ανάμεσα σε νυχτερινά φωτεινά νέφη και στο Βόρειο Σέλας, όπως αυτός εκτυλίχθηκε στον νυχτερινό ουρανό του Κάιθνες στη Σκωτία, δημιούργησε ο αστρονόμος Ματσιέγ Βινιάρκζικ.

Noctilucent - or 'night-shining' - clouds are made of sunlight-reflecting ice crystals and are normally too faint to be seen. The clouds are the highest in atmosphere at around 50 miles above the Earth's surface.

Τα νυχτερινά φωτεινά νέφη δημιουργούνται από την αντανάκλαση του ηλιακού φωτός σε μικροσκοπικούς κρυστάλλους πάγου διαμέτρου μόλις 0.1 μικρομέτρου (εκατομμυριοστό του μέτρου), που βρίσκονται στο πιο κρύο σημείο της ατμόσφαιρας, σε απόσταση περίπου 80-85 χλμ. από την επιφάνεια της Γης.

 

The lower clouds appear dark or fast moving and about halfway through the video they are joined by aurora.

Συνήθως, είναι αρκετά αχνά με αποτέλεσμα να μην γίνονται αντιληπτά από το έδαφος. Λόγω της μεγάλης απόστασής τους από το έδαφος, η φωτογράφιση τους γίνεται συνήθως από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.

Mr Winiarczyk, from Wick, Scotland, hoped to catch the Northern Lights during his trip, but it is incredibly hard to predict their timing, and to spot them in the summer months is very rare.

«Ήταν ένα πραγματικά εντυπωσιακό θέαμα» αναφέρει ο Βινιάρκζικ. «Ως αστρονόμος, ήθελα να περάσω μια νύχτα κάτω από τον έναστρο ουρανό. Ήλπιζα να δω τα νυχτερινά φωτεινά νέφη, τα οποία εντόπισα λίγο μετά τη δύση του ήλιου, ενώ λίγο αργότερα ακολούθησε η μαγεία του Βόρειου Σέλαος» προσθέτει ο ίδιος.

Αδέσποτοι πλανήτες που γεννιούνται ελεύθεροι, Free-floating planets may be born free

Μικρά νέφη σκόνης, όπως αυτά μέσα στους κύκλους, φαίνεται ότι καταρρέουν υπό το βάρος τους και σχηματίζουν πλανήτες (χωρίς μητρικά άστρα). Astronomers have found that tiny, round, dark clouds called globulettes have the right characteristics to form free-floating planets. This image shows some of these tiny clouds in the Rosette nebula, 4600 light years from Earth. Inset: an image taken in infrared light shows some of the globulettes in the study (marked with rings). This colour image is made from images taken through filters for infrared light (bands J and Ks, and a filter which only lets light from hydrogen molecules to pass through). The images were taken with the camera SOFI at ESO’s New Technology Telescope at the La Silla Observatory. Background image: Part of the Rosette Nebula. Credit: Canada-France-Hawaii Telescope / 2003 and ESO/M. Mäkelä

Αρκετοί πλανήτες έχουν ανακαλυφθεί τα τελευταία χρόνια να περιφέρονται χαμένοι στο Διάστημα, χιλιάδες έτη φωτός μακριά από οποιοδήποτε άλλο σώμα. Η κρατούσα θεωρία θέλει τους εξωπλανήτες αυτούς να έχουν εκδιωχθεί από τα μητρικά τους άστρα. Τώρα, όμως, οι αστρονόμοι υποψιάζονται ότι κάποιοι από αυτούς τους ελεύθερους πλανήτες πρέπει να γεννήθηκαν ελεύθεροι.

Οι τελευταίες παρατηρήσεις, οι οποίες δημοσιεύονται στην επιθεώρηση Astronomy & Astrophysics, αφήνουν ανοιχτό το ενδεχόμενοι οι αδέσποτοι εξωπλανήτες να σχηματίστηκαν από μικρά αλλά πυκνά νέφη αερίου, τα οποία δεν περιείχαν αρκετή μάζα για να δώσουν άστρα.

Διεθνής ερευνητική ομάδα μελέτησε τέτοια νέφη στο Νεφέλωμα της Ροζέτας, ένα γιγάντιο σύννεφο αερίου και σκόνης που βρίσκεται σε απόσταση 4.600 ετών φωτός, στην κατεύθυνση του αστερισμού του Μονόκερου.

«Το Νεφέλωμα της Ροζέτας φιλοξενεί περισσότερα από 100 τέτοια μικροσκοπικά νέφη. Τα ονομάζουμε σφαιρίδια [globulette]» αναφέρει ο Γκόστα Γκαμ του Πανεπιστημίου της Στοκχόλμης, επικεφαλής της μελέτης.Τα «σφαιρίδια» αυτά έχουν μικρή διάμετρο, περίπου 50 φορές την απόσταση Ήλιου-Ποσειδώνα.

«Διαπιστώσαμε ότι είναι πολύ πυκνά και συμπαγή, και πολλά από αυτά έχουν πολύ πυκνούς πυρήνες. Αυτό μας λέει ότι πολλά από αυτά θα καταρρεύσουν υπό το ίδιο τους το βάρος και θα σχηματίσουν ελεύθερους πλανήτες» συνεχίζει ο Δρ Γκαμ.

«Πιστεύουμε ότι αυτά τα μικρά, σφαιρικά νέφη αποσπάστηκαν από ψηλές, σκονισμένες στήλες αερίου, των οποίων το σχήμα διαμορφώνεται από την ισχυρή ακτινοβολία γειτονικών νεαρών άστρων».

An infrared image of the Rosette Nebula shows super-hot O stars (blue dots inside spheres) amid a torrent of gas and dust (green and red). This star-forming nebula, which lies 5,000 light-years away in the constellation Monoceros, is named for its rosebud-like shape when seen using only optical light. Photograph courtesy NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Σύμφωνα με τον ερευνητή, η πίεση της ακτινοβολίας νεογέννητων άστρων μέσα στο Νεφέλωμα της Ροζέτας σπρώχνει μακριά στο Διάστημα τα μικρά νέφη και τους αδέσποτους πλανήτες τους.

«Αν αυτά τα σφαιρικά νέφη σχηματίζουν πλανήτες, οι πλανήτες αυτοί πρέπει να εκτοξεύονται σαν σφαίρες στα βάθη του Γαλαξία μας» λέει ο Δρ Γκαμ.

Δαχτυλίδι - φονικό όπλο του 14ου αιώνα ανακάλυψαν αρχαιολόγοι, 14th-Century Ring of Death found in Bulgaria

Bulgarian archaeologists excavating the remains of the medieval fortress on Cape Kaliakra, near the town of Kavarna on the Bulgarian Black Sea coast, have found a well-preserved man’s ring which appears to have been used for discretely poisoning a victim.  (Photo via Kavarna Municipality, kavarna.bg)

Ένα δαχτυλίδι με ειδική θήκη για δηλητήριο, τού 14ου αιώνα, ανακαλύφθηκε από αρχαιολόγους στο ακρωτήριο Καλιάκρα στις βουλγαρικές ακτές. Πρόκειται για το πρώτο δαχτυλίδι- φονικό “όπλο” που βρέθηκε στη Βουλγαρία, δήλωσε η αναπληρώτρια καθηγήτρια και αναπληρώτρια διευθύντρια του Εθνικού Ινστιτούτου Αρχαιολογίας Μπόνι Πετρούνοβα, που είναι επικεφαλής της ομάδας των αρχαιολόγων που έκαναν αυτή τη σημαντική ανακάλυψη.

“Η συγκλονιστική” – όπως τη χαρακτήρισε η κ. Πετρούνοβα – “ανακάλυψη έγινε σε ένα μέρος όπου ζούσαν αριστοκράτες του Δεσποτάτου του Ντομπρούτζα”.

Οι επιστήμονες πιστεύουν πως το δαχτυλίδι είναι μια άμεση απόδειξη ότι οι δολοφονίες, κυρίως πολιτικής φύσης, γίνονταν τον 14ο αιώνα με τη χρήση δηλητηρίου. Το δαχτυλίδι, προφανώς, συνδέεται με τη σύγκρουση μεταξύ του τοπικού ηγέτη Ντομπρότισα και του γιου του Ιβάνκο Τέρτερ, που είναι γνωστό ότι είχαν έντονο μίσος ο ένας για τον άλλον.

Η ανακάλυψη του δαχτυλιδιού εξηγεί τους πολλούς θανάτους που καταγράφηκαν στο ακρωτήριο Καλιάρκα, μεταξύ των αριστοκρατών κοντά στον Ντομπρότιτσα, τόνισαν οι επιστήμονες.

The poison ring has a small container welded to the bezel, which would have been used to carry poison, and a tiny hole that would have allowed the wearer to easily dispense a drop into someone’s food or drink. The use of poison to kill or maim stretches back millennia. According to historical records, the ancient Greek orator Demosthenes committed suicide in 322 B.C. after escaping capture and reaching sanctuary on the island of Calauria. As he was about to be arrested, he drank poison concealed in a “hollow ring, which he wore about his arm,” as written in Plutarch’s Lives, a 1906 book. (Photo via Kavarna Municipality, kavarna.bg)

Το δαχτυλίδι έχει ένα μικρό στρογγυλό δοχείο κολλημένο πάνω σ' αυτό. Το δοχείο έχει μια μικροσκοπική οπή που επιτρέπει τη ροή υγρού μέσα σ' αυτό. Το δαχτυλίδι είναι χάλκινο και ο σχεδιασμός του είναι απλός, αλλά εκλεπτυσμένος. Το δοχείο μπορούσε να γεμίσει με δηλητήριο, το οποίο, στη συνέχεια, έριχναν κρυφά στο ποτήρι του θύματος. Σύμφωνα με τους αρχαιολόγους, το δαχτυλίδι το φορούσε άντρας, πιθανότατα στο μικρό δάχτυλο του δεξιού χεριού του.

Πιο κοντά στην ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων, 'Listening' to black holes form with gravity waves

Gravity waves are ripples in space generated by extreme cosmic events such as colliding stars, black holes, and supernova explosions, which carry vast amounts of energy at the speed of light. Credit: Werner Benger, NASAblueshift

Η πειραματική διάταξη που φέρει το όνομα LIGO (Laser Interferometer Gravitational wave Observatory) έχει ως στόχο την άμεση ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων που προβλέπονται από την Γενική Θεωρία της Σχετικότητας. Τα βαρυτικά κύματα αποτελούν κυματισμούς στον ιστό του χωρόχρονου και δημιουργούνται σε κάθε βαρυτική αλληλεπίδραση, όπως για παράδειγμα την κίνηση ενός πλανήτη γύρω από τον Ήλιο. Όμως αυτά είναι πολύ ασθενή και σχεδόν αδύνατον να ανιχνευθούν.

Αντίθετα τα βαρυτικά κύματα που προκαλούνται από κατακλυσμικά γεγονότα στο σύμπαν, όπως συγκρούσεις αστέρων νετρονίων ή συγχωνεύσεις μαύρων τρυπών είναι εφικτό να ανιχνευθούν.

Η ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων έχει αποδειχθεί έμμεσα, από τις παρατηρήσεις του διπλού πάλσαρ PSR 1913+16, που έκαναν το 1975 οι Taylor και Hulse. Απέδειξαν ότι η περίοδος περιφοράς μειώνεται με ρυθμό σύμφωνο με αυτόν που προβλέπεται από τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας εξαιτίας της εκπομπής βαρυτικών κυμάτων. Το 1993 βραβεύθηκαν με το Νόμπελ Φυσικής γι’ αυτή τους την ανακάλυψη.

Ο σχεδιασμός του ανιχνευτή LIGO ξεκίνησε την δεκαετία του 1980, από τους Kip Thorne, Ronald Drever και Rainer Weiss και η κατασκευή του άρχισε το 1992.

Το LIGO αποτελείται από δυο συστήματα σε σχήμα L, εκ των οποίων το ένα βρίσκεται στο Χάνφορντ της Ουάσιγκτον και το δεύτερο στο Λίβινγκστον της Λουιζιάνα. Αποτελείται από σωλήνες κενού μήκους τεσσάρων χιλιομέτρων με κάτοπτρα στις άκρες και χρησιμοποιεί παλμούς λέιζερ.

Μια από τις βελτιώσεις που πρόκειται να εφαρμοστούν στον αναβαθμισμένο ανιχνευτή αναφέρεται στη δημοσίευση που έκανε η ομάδα LIGO περιοδικό στο Νature Photonics. Για τα κύματα φωτός η αρχή του Heisenberg μας λέει ότι υπάρχουν αναπόφευκτες αβεβαιότητες μεταξύ πλάτους και φάσης, που συνδέονται με παρόμοιο τρόπο. Μια από τις παράξενες συνέπειες της κβαντικής θεωρίας είναι ότι στην κατάσταση του κενού το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο αδυνατεί να ηρεμήσει. Ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίο έχουν μέση τιμή μηδέν στην κατάσταση αυτή, αλλά παρουσιάζουν ισχυρές κβαντικές διακυμάνσεις γύρω απ’ αυτή. Σε μια κανονική κατάσταση κενού, αυτές οι «μηδενικού σημείου» διαταραχές είναι εντελώς τυχαίες και η συνολική αβεβαιότητα κατανέμεται εξίσου μεταξύ πλάτους και φάσης.

Σύμφωνα με την νέα τεχνική που αναφέρεται στην δημοσίευση της ερευνητικής ομάδας LIGO, χρησιμοποιώντας κρυστάλλους με μη γραμμικές οπτικές ιδιότητες, είναι δυνατή η δημιουργία ειδικών καταστάσεων του φωτός («συμπιεσμένων» καταστάσεων), όπου η μεγαλύτερη αβεβαιότητα συγκεντρώνεται σε μια από τις δυο μεταβλητές.

Έτσι ένας τέτοιος κρύσταλλος μπορεί να μετατρέψει το σύνηθες κενό σε «συμπιεσμένο κενό», στο οποίο οι διακυμάνσεις φάσης είναι ΜΙΚΡΟΤΕΡΕΣ σε σχέση με αυτές του συνηθισμένου κενού! Ταυτόχρονα, οι διακυμάνσεις του πλάτους θα είναι μεγαλύτερες, αλλά ο θόρυβος της φάσης είναι αυτό που έχει σημασία για τον LIGO.