Kvantumugrás a hanghullámok hűtésében optikai rostokban
A Stiller Kutatócsoport kutatói áttörést értek el a hanghullámok jelentős hűtésében optikai rostokban, közelítve őket a kvantum alapállapothoz. A hőmérsékleti zaj csökkentésével a lézeres hűtés és a serkentett Brillouin szórás segítségével ez a jelentős lépés lehetővé teszi az átmenetet a klasszikus és a kvantummechanika között.
Ahelyett, hogy közvetlen idézeteket használnánk, leírhatjuk a teljesítményt, mint egy figyelemre méltó teljesítményt a hanghullámok kezelésében a kvantumszinten. A kutatók sikeresen lehűtöttek egy akusztikus hullámot egy optikai rostban a szobahőmérséklettől 219 K-val, tízszeres javulást érve el az előző jelentésekhez képest. A hőmérsékletet elképesztő módon 74 K-ra csökkentették, ami -194 Celsius foknak felel meg.
Ennek a jelentős hőmérsékletcsökkenésnek a kulcsa a lézerfény volt. A serkentett Brillouin szórás segítségével a hanghullámok hatékonyan össze lettek kapcsolva a fényhullámokkal, ami hűtötte az akusztikus rezgéseket. Ez a folyamat megszüntette a hőmérsékleti zajt, amely zavarhatja a kvantumkommunikációs rendszereket.
Ez a teljesítmény jelentős következményekkel jár a kvantumkommunikációra és -technológiára. Ellentétben az előző platformokkal, amelyek mikroszkopikusak voltak, a kutatók azt mutatták be, hogy a üvegrostok képesek fényt és hangot vezetni nagyobb távolságokon át. Ebben az kísérletben egy 50 cm-es optikai rost lehűtött egy hanghullámot, amely az egész hosszúságát átfogta. Ezeknek az hosszú akusztikus fononoknak a kezelése lehetőségeket nyit a sávszéles alkalmazások számára a kvantumtechnológiában.
A kvantummechanikai szempontból a hangot egyaránt meg lehet érteni sűrűséghullámként és részecsként, amelyet fononnak neveznek. A hang átmenete a klasszikus és a kvantum viselkedés között a kvantum alapállapotban érezhetőbb, ahol a fononok száma nullához közelít. Ennek a állapotnak elérése révén a kutatók felfedezhetik a anyag alapvető természetét és mélyebb betekintést nyerhetnek a kvantum világába.
A kutatócsoport izgatott a felfedezésük lehetséges következményei miatt. Nemcsak új perspektívákat kínálnak az anyag természetére, hanem ígéretesek a kvantumkommunikáció és a jövőbeli technológiák terén is. Ahogyan Dr. Birgit Stiller, a kvantumoptoakusztikai csoport vezetője mondja: „Ez új kísérletek világába nyit kaput, amelyek lehetővé teszik, hogy mélyebb betekintéseket nyerjünk az anyag alapvető természetébe.”
Összefoglalva, a hanghullámok hűtésének elérése optikai rostokban a kvantum alapállapotig jelentős áttörés. Nem csupán csökkenti a hőmérsékleti zajt, hanem áthidalja a klasszikus és a kvantummechanikát. A hosszú akusztikus fononok kezelése új lehetőségeket nyit a jövőbeli alkalmazások számára a kvantumtechnológiában, közelebb vitt minket a kvantum világ hatalmának kiaknázásához.
The source of the article is from the blog radiohotmusic.it