Ученые разработали фононный лазер, способный совершить прорыв в обработке информации — Naked Science
17.04.2019
5 минут
Редакция
469

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:48
26 минут
Александр Березин

Земная атмосфера 2,7 миллиарда лет назад состояла в основном из углекислого газа — и было его там до тысячи раз больше, чем сегодня. При этом азота почти не было, хотя сегодня его в воздухе 78%. Выходит, наша газовая оболочка по составу была близка к марсианской. Как ни странно, эти дела давно минувших дней актуальны для ответа на вопрос о будущем выживании человечества. Похоже, предсказание Стивена Хокинга о гибели всего живого из-за превращения Земли в Венеру не сбудется. Разбираемся, почему так и как одно связано с другим.

Вчера, 13:56
4 минуты
Илья Ведмеденко

Американские военные пришли к выводу, что новейший эсминец можно эксплуатировать в условиях больших волн. Безопасность корабля в значительной степени объясняется его конструкцией, обеспечивающей малозаметность.

6 часов назад
24 минуты
Александр Березин

Недавняя научная работа предрекла серьезную эпидемию коронавируса 2019-nCoV. Согласно ей, 95% зараженных еще не зарегистрированы властями, а значит, через пару недель в одной Ухани будут сотни тысяч заболевших. При наблюдаемой смертности от вируса в 2,36% — это многие тысячи погибших. На самом деле, новая работа скорее «ловит хайп» или, если угодно, пытается держать мир настороже, чем описывает реальную эпидемию. Последние данные по заразности коронавируса показывают: он действительно неблестяще передается от человека к человеку. Для эпидемии в Китае этого достаточно, но большое число жертв за пределами этой страны маловероятно. Выясняем почему.

25 января
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности игры 2012 года.

24 января
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

Позавчера, 14:48
26 минут
Александр Березин

Земная атмосфера 2,7 миллиарда лет назад состояла в основном из углекислого газа — и было его там до тысячи раз больше, чем сегодня. При этом азота почти не было, хотя сегодня его в воздухе 78%. Выходит, наша газовая оболочка по составу была близка к марсианской. Как ни странно, эти дела давно минувших дней актуальны для ответа на вопрос о будущем выживании человечества. Похоже, предсказание Стивена Хокинга о гибели всего живого из-за превращения Земли в Венеру не сбудется. Разбираемся, почему так и как одно связано с другим.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

25 января
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности игры 2012 года.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: