Рубрика: Аудио и видеотехника
Кон квантните состојби на звукот
Автор: Невенка Стојановска
Објавено на 10.12.2021 - 15:00

Користејќи ласерска светлина и мерења со еден фотон, истражувачите прават клучни чекори кон генерирање на квантни состојби на звукот во внатрешноста на микроскопски уред.

Ширум светот, истражувачите сега можат да генерираат и да ги контролираат квантните состојби во широк спектар на различни физички системи, од поединечни светлински честички до сложени молекули кои содржат илјадници атоми. Можноста за контролирањето на квантните состојби овозможува развој на нови моќни квантни технологии, какви што се квантните компјутери и квантните комуникации, но истовремено нуди и возбудливи патишта за тестирање на основите на квантната физика. Конкретно, во моментов како клучен предизвик се поставува создавањето на квантни состојби во поголем обем, што ќе овозможи утврдување на  технолошкиот потенцијал на квантната физика и истражување на ограничувањата на квантната физика.

Ласерската светлина (црвена) се пропушта низ зашилено оптичко влакно, каде се формира микрорезонатор, во којшто светлината циркулира до милион пати. Како што циркулира светлината, таа има интеракција со високофреквентните акустични бранови.

Тим истражувачи од Империал колеџот во Лондон, заедно со нивните коплеги од Универзитетот во Оксфорд, Институтот Нилс Бор, Институтот за Наука за светлината Макс Планк и Австралискиот национален универзитет, генерирале и набљудувале не-Гаусови квантни состојби кај високофреквентни звучни бранови коишто вклучуваат илјадници милијарди атоми.

Експериметнот е направен со прецизно насочување на ласерски сноп тангенцијално кон површината на тенко оптичко влакно. Како што циркулира светлината по обемот на оптичкото влакно, таа е ставена во интеракција со високофреквентните звучни бранови. Истражувачите успеале со помош на ласерската светлина да генерираат и карактеризираат интересни состојби на акустичкото поле. Потоа, со набљудување на еден фотон создаден од оваа интеракција светлина-звук, докажано е дека научниците ја постигнале целната состојба. Поконкретно, тимот го трансформирал случајно флуктуирачкото звучно поле со топлинска рамнотежа во организирана осцилирачка структура.

Кога ќе се открие еден фотон, тоа значи дека еден фонон – квант звучна енергија – е одземен од почетната состојба на акустичкото поле. Тимот претходно веќе ги истражувал собирањето и одземањето на еден фонон со цел да го набљудува контраинтуитивното удвојување на просечниот број на звучни кванти, а сегашното истражување претставува значителен напредок поради прецизното карактеризирање на флуктуациите на генерираниот звучен бран и набљудувањето на добиената не-Гаусова шема.

Ова истражување прави важни чекори кон генерирање на повеќе макроскопски квантни состојби кои ќе овозможат да се развијат идните компоненти на квантниот интернет и да се тестираат границите на самата квантна механика. Деталите од истражувањето се објавени деновиве во списанието Physical Review Letters.

Клучни зборови:
Како што циркулира светлината, таа има интеракција со високофреквентните акустични бранови.

Ласерската светлина (црвена) се пропушта низ зашилено оптичко влакно, каде се формира микрорезонатор, во којшто светлината циркулира до милион пати. Како што циркулира светлината, таа има интеракција со високофреквентните акустични бранови.