Fisikawan telah merancang kuantum" kompresor optik" yang dapat mengurangi noise kuantum dalam insiden sinar laser sebesar 15%. Ini adalah sistem pertama dari jenisnya yang bekerja pada suhu ruangan, membuatnya cocok untuk pengaturan portabel ringkas dan dapat ditambahkan ke eksperimen presisi tinggi untuk meningkatkan pengukuran laser.
Inti dari "kompresor" ini adalah rongga optik dengan dua cermin nano-mekanis yang terletak di ruang vakum. Salah satu cermin lebih kecil dari diameter rambut manusia, digantung oleh penopang seperti pegas dan dapat bergerak. Cermin yang lebih besar berdiri diam.
Bentuk dan tampilan" yang lebih kecil;" nanomechanical; cermin memainkan peran kunci dalam kemampuan sistem untuk bekerja pada suhu kamar. Ketika sinar laser memasuki ruangan, itu dipantulkan di antara dua cermin. Gaya yang diberikan oleh cahaya menyebabkan cermin nanomekanis berayun bolak-balik, memungkinkan peneliti merancang parameter untuk memberikan sifat kuantum khusus pada cahaya.
Laser dapat meninggalkan sistem dalam keadaan terkompresi, yang dapat digunakan untuk pengukuran yang lebih akurat, seperti komputasi kuantum dan deteksi gelombang gravitasi. Profesor Marmer MIT dan Wakil Direktur Fisika Nergis Mavalvala berkata:" Hasil penting dari hasil ini adalah Anda dapat merekayasa sistem mekanis ini agar memiliki mekanika kuantum pada suhu kamar. Performa."
Laser mengandung sejumlah besar foton, foton ini mengalir keluar dalam bentuk gelombang tersinkronisasi untuk menghasilkan sinar terfokus yang terang. Namun, dalam konfigurasi yang teratur ini, ada beberapa keacakan di antara foton individu laser, yang muncul dalam bentuk fluktuasi kuantum, yang juga disebut" noise shot" dalam fisika.
Sejauh ini, kompresi optomekanis telah direalisasikan pada perangkat skala besar yang perlu ditempatkan di lemari es kriogenik. Hal ini karena, bahkan pada suhu kamar, energi panas di sekitarnya cukup untuk mempengaruhi bagian sistem yang dapat digerakkan, menyebabkan" jitter" ;, yang membatalkan semua efek kebisingan kuantum. Untuk menahan kebisingan termal, para peneliti harus mendinginkan sistem hingga sekitar 10 K (-263,5 ℃)." Ketika Anda membutuhkan pendinginan kriogenik, Anda tidak dapat' tidak memiliki ekstruder kompak portabel," Kata Mahuawala." Itu mungkin sebuah terobosan karena Anda tidak bisa meletakkan kompresor di lemari es besar dan menggunakannya untuk percobaan atau peralatan yang digunakan di lapangan."
Tim yang dipimpin oleh Aggarwal ingin merancang sistem opto-mekanis di mana cermin sistem yang dapat digerakkan terbuat dari bahan yang pada dasarnya hanya menyerap sedikit energi panas, sehingga tidak perlu mendinginkan sistem secara eksternal. Mereka akhirnya merancang cermin selebar 70 mikron yang sangat kecil dengan lapisan gallium arsenide dan aluminium gallium arsenide secara bergantian. Kedua bahan tersebut adalah kristal dengan struktur atom yang sangat teratur yang dapat mencegah panas yang masuk keluar. Fitur ini memungkinkan tim untuk mengidentifikasi dan dengan demikian mengurangi gangguan kuantum&# 39 laser sebesar 15%, menghasilkan kutipan&yang lebih tepat;" terkompresi; cahaya." Bahan yang sangat berantakan dapat dengan mudah kehilangan energi karena elektron bertabrakan dan bertabrakan serta menghasilkan gerakan termal di banyak tempat," Kata Aggarwal." Semakin teratur dan murni suatu bahan, semakin sedikit tempat ia kehilangan atau menghilangkan energinya."
Mavalvala berkata," Ini menunjukkan bahwa kita tahu bagaimana membuat kompresor suhu ruangan yang tidak tergantung pada panjang gelombang. Saat kami meningkatkan eksperimen dan bahan kami, kami akan membuat kompresor yang lebih baik."