Ученые разработали фононный лазер, способный совершить прорыв в обработке информации — Naked ScienceNaked Science
17 апреля
5 минут
Naked Science
44

Ученые разработали фононный лазер, способный совершить прорыв в обработке информации

Лазер создали на основе оптического пинцета, вместо фотонов он использует квазичастицы звука.

newphononlas1

Ученый из Рочестерского технологического института и эксперты из Рочестерского университета объединились для создания лазера на основе звука при помощи техники оптического пинцета, разработанного лауреатом Нобелевской премии по физике 2018 года Артуром Эшкином.

 

В статье журнала Nature Photonics исследователи описывают фононный лазер при помощи оптически левитированной наночастицы. Фонон — квант энергии, ассоциированный со звуковой волной. При помощи оптического пинцета можно испытать пределы квантовых эффектов в изоляции и исключить физические помехи из окружающей среды. Ученые изучили механические вибрации наночастицы, поднятой в воздух при помощи силы излучения оптического лазерного луча.

 

«Измерение положения наночастицы посредством регистрации света, который она рассеивает, и подача этой информации обратно в луч пинцета позволяют нам создать лазероподобную ситуацию, —  говорит Мишкат Бхаттачарийя из Рочестерского технологического института. — Механические вибрации становятся интенсивными и идеально синхронизируются — прямо как электромагнитные волны, исходящие из оптического лазера». 

 

Иллюстрация оптического пинцета и системная модель / © Unversity of Rochester

 

Так как волны, исходящие из лазерного указателя, синхронны, луч может проходить большие расстояния, не рассеиваясь во всех направлениях, в отличие от света Солнца или лампочки. В стандартном оптическом лазере свойства светового потока контролируются материалом, из которого сделан лазер. Интересно, что в фононном лазере роли света и материи противоположны: движение материальной частицы регулируется оптической обратной связью.

 

«Мы очень взволнованы тем, какие у этого устройства могут быть применения — особенно относительно того, что касается зондирования и обработки информации, учитывая, что у оптического лазера применений очень много и они продолжают развиваться», — рассказал Бхаттачарийя.

 

Он также отметил, что фононный лазер обещает помочь в исследованиях в области фундаментальной физики, включая разработку знаменитого мысленного эксперимента «кот Шредингера», способного существовать в двух состояниях одновременно.

 

В ходе исследования Бхаттачарийя сотрудничал с группой под руководством Ника Вамивакаса из Института оптики Рочестерского университета. В теоретическую команду Бхаттачарийя, работавшую над статьей, также вошли Венчао Ге и Пардип Кумар. Вамивакас, в свою очередь, руководил работой аспирантов Рочестерского университета Роберта Петтита и Даники Лунц-Мартин, бывшего аспиранта Леви Нойкирча и кандидата наук Джастина Шульца.

21 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Эксперименты показали, что получить дополнительную пользу от физических упражнений можно без увеличения нагрузок: просто занимаясь пораньше, еще до завтрака.

21 октября
4 минуты
Никита Шевцов

Теперь искусственное мясо — это не просто скопление мышечных клеток, а цельный кусок, содержащий волокна нужной толщины.

Вчера, 17:57
4 минуты
Никита Шевцов

Новое исследование показало, что микроглия играет важную роль в реорганизации связей между нервными клетками, борьбе с инфекциями и устранении повреждений в мозге во время сна.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

17 октября
5 минут
Илья Ведмеденко

Американские военные намерены получить прототип инновационного орудия в 2023 году.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.