Новый фононный лазер

Фононный лазер обещает дать возможность исследовать фундаментальную квантовую физику

0 2 275

С момента своего изобретения в 1960 году оптические лазеры значительно выросли на мировом рынке технологий, что привело к получению Нобелевской премии Арту Ашкину за разработку оптических пинцетов, а Джерарду Муру и Донне Стрикленд — за работу с импульсными лазерами.

Теперь исследователи из технологического института Рочестера создают другого типа — лазер для звука, используя технику оптического пинцета.

В последнем выпуске журнала Nature Photonics исследователи предлагают и демонстрируют фононный с использованием оптически левитированной наночастицы. Фонон — это квант энергии, связанный со звуковой волной, а оптический пинцет тестирует пределы квантовых эффектов в изоляции и устраняет физические возмущения из окружающей среды. Исследователи изучили механические колебания наночастицы, которая поднимается против силы тяжести силой излучения в фокусе оптического лазерного луча.

«Измерение положения наночастицы путем обнаружения света, который она рассеивает, и подача этой информации обратно в луч пинцета позволяет нам создать ситуацию, подобную лазерной», — сказал Мишкат Бхаттачарья, доцент физики в RIT и теоретический исследователь квантовой оптики. «Механические колебания становятся интенсивными и идеально синхронизируются, как электромагнитные волны, возникающие в оптическом лазере».

Поскольку волны, исходящие от лазерного источника, синхронизированы, луч может перемещаться на большие расстояния, не распространяясь во всех направлениях — в отличие от света от солнца или от лампочки.

В стандартном оптическом лазере свойства светового выхода контролируются материалом, из которого сделан лазер. Интересно, что в фононном лазере роли света и вещества меняются местами — движение материальной частицы теперь регулируется оптической обратной связью.

Смотрите также  Физики увеличили устойчивость спин-орбитальных кубитов

«Мы очень рады видеть, как будут использоваться эти устройства, особенно для зондирования и обработки информации, учитывая, что оптический имеет очень много приложений и все еще развивается», — говорит Мишкат Бхаттачарья.

Он также сказал, что фононный обещает дать возможность исследовать фундаментальную квантовую физику, включая разработку знаменитого мысленного эксперимента с котом Шредингера, который может существовать одновременно в двух состояниях.


Robert M. Pettit et al, An optical tweezer phonon laser, Nature Photonics(2019). DOI: 10.1038/s41566-019-0395-5

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x