Ученые из Стэнфорда применила квантовый микрофон для измерения громкости на уровне отдельных частиц

«Квантовый микрофон», разработанный стэнфордскими физиками, настолько чувствителен, что может измерять энергетические уровни отдельных частиц звука — фононов. Эта система в будущем, возможно, станет ключом к созданию более эффективных и компактных квантовых компьютеров, использующих звук, а не свет.

«Мы ожидаем, что это устройство позволит использовать новые типы квантовых датчиков, преобразователей и запоминающих устройств для будущих квантовых машин», — заявил руководитель исследования Амир Сафави-Наейни (Amir Safavi-Naeini), доцент кафедры прикладной физики в Стэнфордской школе гуманитарных и естественных наук.

До сих пор ученые не могли непосредственно измерить состояния фононов, поскольку энергетические различия между ними исчезающе малы. Для решения этой проблемы был разработан, наверное, самый чувствительный в мире микрофон. Он основан на принципах квантовой физики. Устройство собрано из нескольких охлажденных до сверхнизких температур наномеханических резонаторов — настолько малых, что они видны только через электронный микроскоп. Резонаторы соединены со сверхпроводящей цепью. Электрические пары в ней могут двигаться без сопротивления. Механические резонаторы, вибрируя, способны генерировать «усиленные» фононы в разных состояниях.

Овладение способностью точно генерировать и обнаруживать фононы может помочь созданию новых видов квантовых устройств, способных обрабатывать информацию, закодированную в виде звуковых частиц. Эти же принципы смогут лечь в основу систем, эффективно преобразующих оптические и механические сигналы.

Оригинальный материал на сайте stereo.ru:
Ученые из Стэнфорда применила квантовый микрофон для измерения громкости на уровне отдельных частиц