Ученые создали фононный лазер, работающий на квазичастицах звука. В основу разработки лег оптический пинцет. Это может способствовать развитию новых способов обработки информации.

Разработчики

Технологический институт Рочестера занялся разработкой лазерной установки, работающей на звуке. Группа ученых и экспертов решила создать такой прибор, основываясь на работе Артура Эшкина, посвященной оптическому пинцету. За данную разработку в 2018 году он получил Нобелевскую премию в области физики. В команду исследователей вошли ученые из различных институтов университета, аспиранты, свою статью они опубликовали в журнале Nature Photonics 2019 году.

Описание технологии

Лазер основан на квазичастице звука - фононе. Он представляет частицу звуковой волны, которая «парит» при помощи использования оптического пинцета. С его же помощью можно изолированно проводить испытания пределов эффектов на квантовом уровне без каких-либо помех, вносимых окружающей средой. Кроме того, под излучением оптического лазера частицы механически вибрировали, что позволило ученым изучить этот процесс. Эксперты измеряли положение наночастиц, регистрируя рассеиваемый ею свет.

Далее эта информация передавалась обратно в пинцет, в связи с чем создавалась лазероподобная ситуация. Это связано с тем, что когда интенсивность механических вибраций становится высокой, они начинают прекрасно синхронизироваться и напоминают эффект электромагнитных волн, исходящих из оптического лазерного луча.

Такие волны удивительно синхронны и способны в отличие от солнечного света и электрического света двигаться в одном направлении на больше расстояние, а не рассеиваться по всем направлениям одновременно.

Стандартный оптический лазер устроен так, что световой поток в нем находится под контролем материала, лежащего в основе лазерной установки. Фононный же лазер движения материальных частиц контролируется при помощи оптической обратной связи, так как в данном случае роль света полностью противоположна роли материи.

Перспектива применения

По заявлениям авторов работы, спектр применений у данной разработки невероятно широк. В частности, это касается сферы информации (ее зондирования и обработки). Тем более, технология не будет останавливаться на этом этапе развития. Как один из наиболее ярких примеров применения результатов исследования была предложена разработка в области мысленных экспериментов «кота Шредингера», который может иметь два состояния одновременно.

Фото: newstelstech.ru