Теперь прорыв в обработке информации обеспечен

Ученый из Рочестерского технологического института и эксперты из Рочестерского университета объединились для создания лазера на основе звука при помощи техники оптического пинцета. Результатом совместных усилий стало создание фононного лазера, способного совершить прорыв в обработке информации.

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

Напомним, что техника оптического пинцета была разработана лауреатом Нобелевской премии по физике 2018 года Артуром Эшкином.

Так, 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».

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.