科學家們已經創建了一個新的激光特徵模式傳感器的概念驗證設置，其靈敏度超過1000倍。在將這項工作轉化為引力波探測器後，它們將提供前所未有的精度，以測試廣義相對論的基本極限並探測中子星的內部。

來自西澳大學（UWA）的引力波科學家已經領導開發了一種新的激光模式傳感器，其精度前所未有，將用於探測中子星的內部，並測試廣義相對論的基本極限。

引力波是由宇宙中一些能量最強、最激烈的過程引起的時空“漣漪”，如中子星或黑洞相互繞行、黑洞碰撞、超新星和中子星碰撞。

來自西澳大學卓越引力波發現中心（OzGrav-UWA）的研究助理Aaron Jones博士說，西澳大學協調了引力波、元表面和光子學專家的全球合作，開創了一種新方法來測量稱為“特徵模式”的光的結構。

“像LIGO、Virgo和KAGRA這樣的引力波探測器儲存了大量的光功率，幾對鏡子被用來增加沿著探測器的巨大臂膀儲存的激光量，”Jones博士說。

“然而，這幾對鏡子中的每一對都有微小的扭曲，使光線從激光束的完美形狀上散射開來，這可能會在探測器中造成多餘的噪音，限制了靈敏度並使探測器脫機。”“我們想測試一個想法，讓我們放大激光束，尋找可能限制探測器靈敏度的小的’搖擺’功率。”

Jones博士說，在電信行業中也遇到了類似的問題，科學家們正在研究如何使用多種特徵模式，以便在光纖上傳輸更多的數據。

他說：“電信業的科學家們已經開發了一種使用簡單儀器測量特徵模式的方法，但對於我們的目的來說，它不夠敏感。我們有了使用元表面的想法–一種具有亞波長尺寸編碼的特殊圖案的超薄表面–並聯繫了能夠幫助我們製造一個的合作者。”

該團隊開發的概念驗證裝置比電信科學家開發的原始設備敏感一千多倍，研究人員現在將尋求把這項工作轉化為引力波探測器。

OzGrav-UWA首席研究員趙春農副教授說，這項發展是在探測和分析引力波攜帶的信息方面的又一進步，使我們能夠以新的方式觀察宇宙。

趙春農說：“如果我們要了解中子星的內部，並以一種前所未有的方式進一步觀察宇宙，解決未來引力波探測器的模式感應問題是至關重要的。”

這項突破在發表於《物理評論A》的一項研究中得到了詳細說明。