探测宇宙深处的时空涟漪引力波，AI也派上用场了。
谷歌DeepMind、LIGO（激光干涉仪引力波探测器）团队和GSSI（格兰萨索科学研究所）合作开发的Deep Loop Shaping技术，将引力波探测的低频降噪能力拉到了新高度。
该研究现已登上Science
LIGO团队的雷纳·韦斯（Rainer Weiss）教授、基普·索恩（Kip Stephen Thorne）教授以及巴里·巴里什（Barry Clark Barish）教授之前就靠LIGO探测器和引力波观测拿到了2017年诺贝尔奖物理学奖
但引力波探测领域依旧卡在低频段噪声难题上多年。
这次AI一出手，直接把10-30Hz频段控制噪声强度降低至传统方法的1/30，部分子频段更是压至原来的1/100，超越了量子极限设定的设计目标。
这是怎么做到的？
将LIGO观测距离扩至1.7亿光年
首先得明确，引力波探测本身就是天文学领域的顶尖难题。
引力波是黑洞、中子星碰撞时产生的时空扰动（或者说时空涟漪），信号极其微弱。
就比如说，哪怕是两个黑洞合并，传到地球上时引发的时空形变，比原子核还要小得多。
为了捕捉这种微小信号，LIGO专门建造了长达2.5英里（约4千米）的激光干涉仪。
△图源：Google DeepMind（下同）
首先，LIGO像一个大写的L，两个真空管两端都装着一面超光滑的镜子，它会把一束激光分为两半，分别射进两条管子里，激光碰到镜子后会反射回来，最后两束反射光会重新合在一起，打在同一个探测器上。
正常情况下，两条管子一样长，两束激光走的距离相同，反射时间也一样，那么两束反射光合在一起时就会“抵消”（可以理解成波峰对波峰，波谷对波谷），探测器就看不到光信号。
但如果有引力波路过，就会把它经过的时空“拉伸收缩”，可能会把一条管子拉长同时把另一条管子压短，这样两条管子的距离不一样，反射光就不能完美抵消了，这时，探测器就能看到一个明暗变化的信号。
通过这个信号，科学家也能反推出：刚才是不是有引力波经过？
然而，探测效果一直受限于噪声干扰，尤其是10-30Hz的低频段。
而这个低频段，对于天文学研究的价值又不可替代。它是观测中等质量黑洞（质量为太阳几百到几万倍）并合、双黑洞长期绕转过程，以及中子星并合提供早期预警的关键频段。
但传统降噪方法在低频段早已触顶，此前科学家尝试过优化探测器结构、屏蔽环境干扰等多种方案，但始终无法将低频噪声降到不影响信号识别的水平，这一瓶颈也困扰领域多年。
现在，Deep Loop Shaping通过AI技术实现了突破
