Фононный лазер: революция в сенсорных технологиях и обработке информации

Исследователи из RIT и Университета Рочестера продемонстрировали новый фононный лазер при помощи оптически левитированной наночастицы.

Новый «фононый» лазер (или лазер для звука) использует технику оптического пинцета. Фонон — это квант энергии, связанный со звуковой волной, а оптический пинцет позволяет устранить физические возмущения из окружающей среды. Исследователи изучили механические колебания наночастицы, которая поднимается в воздух силой излучения в фокусе оптического лазерного луча.

Меняя свое положение, наночастица по-разному рассеивает свет. Это изменение улавливает луч пинцета, что, по сути, является принципом действия лазера. Механические колебания становятся в таком случае интенсивными и идеально синхронизируются, как электромагнитные волны, возникающие в оптическом лазере.

Поскольку волны, исходящие от лазерного излучателя, синхронизированы, луч может перемещаться на большие расстояния, не распространяясь во всех направлениях — в отличие от света солнца или лампочки. В стандартном оптическом лазере свойства света контролируются материалом, из которого сделан лазер. В фононном лазере роли света и материала меняются местами — движение материальной частицы теперь регулируется оптической обратной связью.

В перспективе открытие будет использоваться для получения и обработки информации революционным способом. Кроме того, у исследователей появилась возможность изучить фундаментальные законы квантовой физики, и даже провести знаменитый мысленный эксперимент с котом Шредингера, который существует одновременно в двух состояниях.