Foto: J. Adam Fenster

Úvod do fononových laserů

Vědci z University of Rochester a Rochester Institute of Technology vyvinuli nový typ „fononového laseru“, který manipuluje s drobnými vibracemi na kvantové úrovni. Tento průlom by mohl umožnit měření gravitace s ohromující přesností a potenciálně nahradit GPS.

Autor původního článku: redakce

Co je fononový laser?

Fononové lasery, na rozdíl od tradičních laserů, které kontrolují fotony (částice světla), manipulují s fonony, což jsou jednotky vibrací nebo zvuku. Ovládnutí fononů by mohlo otevřít nové možnosti, včetně přístupu k neobvyklým kvantovým efektům, jako je zapletení.

Výzkum a aplikace

V laboratoři Nicka Vamivakase na University of Rochester jsou fononové lasery používány k zachycení a levitaci nanočástic. Tento nový typ „stlačeného“ fononového laseru umožňuje přesné řízení vibrací na nanoměřítku, což by mohlo pomoci vědcům zkoumat základní otázky týkající se gravitace, pohybu částic a kvantového chování.

Překonání šumu

Jedním z hlavních problémů laserů je šum, který omezuje přesnost měření. Tým použil techniku zvanou „squeezing“, aby snížil přirozený tepelný šum ve fononovém laseru. Tímto způsobem mohou měřit zrychlení přesněji než metody založené na tradičních světelných laserech nebo rádiových frekvencích.

Budoucí aplikace

S vylepšenou přesností by fononové lasery mohly hrát klíčovou roli v budoucích navigačních systémech jako vysoce přesné, „neblokovatelné“ alternativy k GPS, které nevyžadují satelity. Výzkum byl podpořen Národní vědeckou nadací a publikován v časopise Nature Communications.