Σε μια καινοτόμο επίτευξη, οι ερευνητές από την Ομάδα Ερευνών Stiller επέτυχαν σημαντική ψύξη των κυμάτων ήχου σε οπτικές ίνες, φέρνοντάς τα κοντά στην κβαντική βασική κατάσταση. Με τη μείωση του θερμικού θορύβου μέσω της ψύξης με λέιζερ και του ενθάρρυνουν Brillouin scattering, αυτή η καινοτομία ανοίγει το δρόμο για τη γέφυρα μεταξύ κλασικής και κβαντικής μηχανικής.
Αντί να χρησιμοποιήσουμε κατευθυνόμενα αποσπάσματα, μπορούμε να περιγράψουμε την επίτευξη ως ένα εκπληκτικό κατόρθωμα στη χειραγώγηση των κυμάτων ήχου στο κβαντικό επίπεδο. Οι ερευνητές ψύξαν με επιτυχία έναν ακουστικό κύμα σε μια οπτική ίνα από τη θερμοκρασία δωματίου κατά 219 K, μια βελτίωση δεκαπλάσια σε σύγκριση με τις προηγούμενες αναφορές. Η θερμοκρασία μειώθηκε σε μια εντυπωσιακή τιμή των 74 K, ισοδύναμη με -194 μοίρες Κελσίου.
Κλειδί σε αυτήν την εντυπωσιακή πτώση της θερμοκρασίας ήταν το φως του λέιζερ. Μέσω του ενθαρρυντικού διασποράς Brillouin, τα κυματίσματα ήχου συνδέθηκαν αποτελεσματικά με τα κύματα φωτός, με αποτέλεσμα τη ψύξη των ακουστικών δονήσεων. Αυτή η διαδικασία εξαλείφει το θερμικό θόρυβο, ο οποίος μπορεί να παρεμβαίνει με τα συστήματα κβαντικής επικοινωνίας.
Αυτή η επίτευξη έχει σημαντικές επιπτώσεις για την κβαντική επικοινωνία και την τεχνολογία. Σε αντίθεση με προηγούμενες πλατφόρμες, που ήταν μικροσκοπικές, οι ερευνητές απέδειξαν ότι οι γυάλινες ίνες μπορούν να μεταφέρουν φως και ήχο σε μεγαλύτερες αποστάσεις. Σε αυτό το πείραμα, μια οπτική ίνα μήκους 50 εκατοστών ψύχει έναν ήχο που εκτείνεται καθολικά στο μήκος της. Η χειραγώγηση αυτών των μακρών ακουστικών φώνων φέρνει δυνατότητες για εφαρμογές ευρυζωνικότητας στην κβαντική τεχνολογία.
Από την άποψη της κβαντικής μηχανικής, ο ήχος μπορεί να κατανοηθεί τόσο ως κυματική πυκνότητα όσο και ως μόριο γνωστό ως φωνον. Η μετάβαση από την κλασική στην κβαντική συμπεριφορά του ήχου είναι πιο εμφανής στην κβαντική βασική κατάσταση, όπου ο αριθμός των φωνών πλησιάζει το μηδέν. Μέσω της επίτευξης αυτής της κατάστασης, οι ερευνητές μπορούν να εξερευνήσουν τη θεμελιώδη φύση της ύλης και να αποκτήσουν βαθύτερες γνώσεις για τον κβαντικό κόσμο.
Η ομάδα έρευνας είναι ενθουσιασμένη για τις δυνητικές επιπτώσεις των ευρημάτων τους. Δεν προσφέρουν μόνο νέες οπτικές για τη φύση της ύλης, αλλά υπόσχονται επίσης για την κβαντική επικοινωνία και τις μελλοντικές τεχνολογίες. Όπως αναφέρει η Δρ. Birgit Stiller, επικεφαλής της ομάδας κβαντικών οπτοακουστικών, “Αυτό ανοίγει την πόρτα σε ένα νέο τοπίο πειραμάτων που μας επιτρέπουν να αποκτήσουμε βαθύτερες γνώσεις για τη θεμελιώδη φύση της ύλης.”
Συμπερασματικά, η επίτευξη της ψύξης των κυμάτων ήχου σε οπτικές ίνες στην κβαντική βασική κατάσταση αποτελεί μια σημαντική κατάκτηση. Δεν μόνο μειώνει το θερμικό θόρυβο αλλά επίσης γεφυρώνει τις κλασικές και κβαντικές μηχανικές. Η χειραγώγηση των μακρών ακουστικών φώνων ανοίγει προοπτικές για μελλοντικές εφαρμογές στην κβαντική τεχνολογία, πηγαίνοντας μας ένα βήμα πιο κοντά στο να εκμεταλλευτούμε τη δύναμη του κβαντικού κόσμου.
The source of the article is from the blog enp.gr