Fiziķi ir izstrādājuši kvantu" optiskā kompresora" kas var samazināt kvantu troksni krītošajā lāzera starā par 15%. Šī ir pirmā šāda veida sistēma, kas darbojas istabas temperatūrā, padarot to piemērotu kompaktajiem pārnēsājamiem iestatījumiem un to var pievienot augstas precizitātes eksperimentiem, lai uzlabotu lāzera mērījumus.
Šī “kompresora” kodols ir optisks dobums ar diviem nano-mehāniskiem spoguļiem, kas atrodas vakuuma kamerā. Viens no spoguļiem ir mazāks par cilvēka matu diametru, ir piekārts ar atsperim līdzīgu konsole un var kustēties. Lielāks spogulis nekustās.
Mazākā&forma un izskats; nanomehāniskais" spoguļiem ir galvenā loma sistēmas spējā strādāt istabas temperatūrā. Kad lāzera stars nonāk kamerā, tas tiek atspoguļots starp diviem spoguļiem. Gaismas spēks liek nanomehāniskajam spogulim šūpoties turp un atpakaļ, ļaujot pētniekiem izstrādāt parametrus, lai gaismai piešķirtu īpašas kvantu īpašības.
Lāzers var atstāt sistēmu saspiestā stāvoklī, ko var izmantot precīzākiem mērījumiem, piemēram, kvantu skaitļošanai un gravitācijas viļņu noteikšanai. MIT Marmora profesors un fizikas direktora vietnieks Nerģis Mavalvala sacīja:" Rezultāta nozīme ir tā, ka jūs varat inženierzināt šīs mehāniskās sistēmas, lai būtu kvantu mehānika istabas temperatūrā. Izrāde."
Lāzers satur lielu skaitu fotonu, šie fotoni izplūst sinhronizētu viļņu veidā, lai iegūtu spilgtu fokusētu staru. Tomēr šajā sakārtotajā konfigurācijā starp atsevišķiem lāzera fotoniem ir zināma nejaušība, kas parādās kvantu svārstību formā, ko sauc arī par" šāviena trokšņa" fizikā.
Līdz šim optomehāniskā saspiešana tika realizēta liela mēroga ierīcēs, kuras jāatrodas kriogēnos ledusskapjos. Tas ir tāpēc, ka pat istabas temperatūrā apkārtējā siltumenerģija ir pietiekama, lai ietekmētu sistēmas kustīgās daļas, izraisot&"nervozēt GG", kas novērš jebkādu kvantu trokšņa ietekmi. Lai pretotos termiskajam troksnim, pētniekiem vajadzēja sistēmu atdzesēt līdz aptuveni 10 K (-263,5 ℃)." Ja jums nepieciešama kriogēna dzesēšana, jūs nevarat' nav pārnēsājama kompakta ekstrūdera," Mahuawala teica." Tas varētu būt izrāviens, jo jūs nevarat' ievietot kompresoru lielā ledusskapī un izmantot to eksperimentiem vai kādam aprīkojumam, ko izmanto laukā."
Aggarvalda vadītā komanda vēlējās izveidot opto-mehānisku sistēmu, kurā sistēmas kustīgais spogulis ir izgatavots no materiāla, kas būtībā absorbē ļoti maz siltuma enerģijas, tāpēc viņiem nav nepieciešams sistēmu atdzesēt ārēji. Viņi beidzot izstrādāja ļoti mazu 70 mikronu platu spoguli ar mainīgiem gallija arsenīda un alumīnija gallija arsenīda slāņiem. Abi materiāli ir kristāli ar ļoti sakārtotu atomu struktūru, kas var novērst jebkura ienākošā siltuma izplūšanu. Šī funkcija ļauj komandai identificēt un tādējādi samazināt lāzera&# 39 kvantu troksni par 15%, kā rezultātā tiek iegūta precīzāka&vērtība; saspiesta&vērtība; gaisma." Ļoti netīri materiāli var viegli zaudēt enerģiju, jo elektroni saduras un saduras un daudzviet rada termisku kustību," Aggarvals teica.": Jo materiāls ir sakārtotāks un tīrāks, jo mazāk vietu tas zaudē vai izkliedē enerģiju."
Mavalvala sacīja:" Tas parāda, ka mēs zinām, kā izgatavot istabas temperatūras kompresoru, kas nav atkarīgs no viļņa garuma. Uzlabojot eksperimentus un materiālus, mēs ražosim labākus kompresorus."