Os físicos conceberam um quântico GG, compressor óptico GG. que pode reduzir o ruído quântico no feixe de laser incidente em 15%. Este é o primeiro sistema desse tipo que funciona à temperatura ambiente, tornando-o adequado para configurações portáteis compactas e pode ser adicionado a experimentos de alta precisão para melhorar a medição a laser.
O núcleo deste “compressor” é uma cavidade ótica com dois espelhos nano-mecânicos localizados em uma câmara de vácuo. Um dos espelhos é menor que o diâmetro de um fio de cabelo humano, suspenso por um cantilever em forma de mola e pode se mover. O espelho maior fica parado.
A forma e aparência do menor&nanomecânico GG. os espelhos desempenham um papel fundamental na capacidade do sistema de funcionar à temperatura ambiente. Quando o feixe de laser entra na câmara, ele é refletido entre os dois espelhos. A força exercida pela luz faz com que o espelho nanomecânico oscile para frente e para trás, permitindo aos pesquisadores projetar parâmetros para dar à luz propriedades quânticas especiais.
O laser pode deixar o sistema em um estado comprimido, que pode ser usado para medições mais precisas, como computação quântica e detecção de ondas gravitacionais. O professor do MIT Marble e vice-diretor de física Nergis Mavalvala disse:" A importância do resultado é que você pode projetar esses sistemas mecânicos para ter a mecânica quântica em temperatura ambiente. Atuação."
O laser contém um grande número de fótons, esses fótons fluem na forma de ondas sincronizadas para produzir um feixe brilhante focado. No entanto, nesta configuração ordenada, existe alguma aleatoriedade entre os fótons individuais do laser, que aparecem na forma de flutuações quânticas, que também são designadas por" shot noise" em física.
Até agora, a compressão optomecânica foi realizada em dispositivos de grande escala que precisam ser alojados em refrigeradores criogênicos. Isto é porque, mesmo à temperatura ambiente, a energia térmica circundante é suficiente para afetar as partes móveis do sistema, causando&jitter GG, que cancela quaisquer efeitos de ruído quântico. Para resistir ao ruído térmico, os pesquisadores tiveram que resfriar o sistema a aproximadamente 10 K (-263,5 ℃)." Quando você precisa de resfriamento criogênico, você não pode' t ter uma extrusora compacta portátil," Disse Mahuawala." Isso pode ser um avanço porque você não pode' t colocar o compressor em uma grande geladeira e usá-lo para experimentos ou algum equipamento usado no campo."
A equipe liderada por Aggarwal queria projetar um sistema opto-mecânico onde o espelho móvel do sistema é feito de um material que essencialmente absorve muito pouca energia térmica, de modo que não precisa resfriar o sistema externamente. Eles finalmente projetaram um espelho muito pequeno de 70 mícrons com camadas alternadas de arseneto de gálio e arsenieto de alumínio e gálio. Ambos os materiais são cristais com uma estrutura atômica muito ordenada que pode impedir que qualquer calor que entra escape. Este recurso permite que a equipe identifique e, assim, reduza o ruído quântico do laser' s em 15%, resultando em"&comprimido quot; luz. GG. Materiais muito confusos podem facilmente perder energia porque os elétrons colidem e colidem e geram movimento térmico em muitos lugares," Aggarwal disse." Quanto mais ordenado e puro é um material, menos lugares ele perde ou dissipa energia."
Mavalvala disse," Isso mostra que sabemos como fazer um compressor de temperatura ambiente que é independente do comprimento de onda. À medida que melhoramos nossos experimentos e materiais, faremos compressores melhores."