使用光的光子控制声子。免费技术图书馆新闻

用光子控制声子

02.10.2017

来自奥地利维也纳大学和荷兰代尔夫特理工大学的一组研究人员开发了一种新方法，可以使用光子测量和控制声音振动量子、声子的某些参数。这种方法可以成为新型信息存储和处理设备的基础，在此基础上构建量子计算机和通信系统。

科学家们早就注意到声子表现出类似粒子的行为，这就是它们被归类为准粒子的原因。此外，声子的非物质性质使得将它们用作连接经典物理世界和量子世界的桥梁成为可能。但是为了能够为此目的使用声子，不仅要能够获得它们，还要能够测量和控制它们的参数，这些参数负责它们的量子态。

科学家开发的新方法是基于高能蓝光脉冲，照亮具有一定形状的所谓硅光机晶体。在蓝光光子能量的影响下，晶体开始以特殊方式振动，声子出现在其介质中。为了与这些声子相互作用，科学家们使用低能红光脉冲。红光光子与声子相互作用而不影响它们的量子态，其中一些被反射回来并被干涉仪传感器捕获，干涉仪传感器测量这些光子的所有主要参数。

反射红光的光子携带的信息包含有关晶体内部声子状态的信息。科学家收集的数据表明，晶体中的某些声子比经典物理定律更符合量子力学定律，即是可用于各种量子技术的量子粒子。

在研究过程中，科学家们已经证明，由于光子和晶体内部的一些声子的量子特性，新技术可用于存储量子信息。并且硅谐振器晶体矩阵可以直接放置在量子处理器芯片上或足够大体积的单独量子存储芯片上，其存在可以显着扩展量子计算系统的能力。

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当教室变得嘈杂时，老师按下遥控器上的一个按钮——照度减半，色温降至 3200 开尔文。孩子们冷静下来。对于需要高度集中注意力的任务，照度为 1700 勒克斯，色温为 6200 开尔文。

这项持续了一年的实验表明，在使用可变照明的班级中，学生的阅读速度比在使用传统灯的班级中学习的学生快近 35%。市政府决定为 XNUMX 间小学教室配备可变照明。

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