Парящие в воздухе наноалмазы - новое слово в оптомеханике
Впервые ученые смогли измерить свет, излучаемый наноалмазами, левитирующими в пространстве. Они поймали наноалмазы (диаметром в 100 нанометров) с помощью лазерных ловушек: один лазер заставляет алмазы «парить в воздухе», а другой – излучать свет определенной частоты. Причина этого излучения – процесс фотолюминисценции. Дефекты внутри наноалмазов поглощали фотоны второго лазера (те возбуждали систему и меняли спин). Когда алмаз «успокаивался», он начинал испускать другие фотоны.
Хотя левитация наноалмазов кажется не самым практичным процессом, есть и у него свои сферы применения, сообщает Science World Report. На его основе можно построить оптомеханические резонаторы – структуры, где вибрации системы контролируются светом. Теоретически инженеры смогут закодировать информацию в вибрациях алмазов и извлекать ее с помощью света.
В долгосрочной перспективе такие нано-оптомеханические резонаторы могут участвовать в создании “котов Шрёдингера»: макроскопических систем, пребывающих в двух квантовых состояниях одновременно. Теоретически, такие резонаторы могут также использоваться в качестве сверхчувствительных датчиков сил, замечающих даже мельчайшие сдвиги в местоположении металлических пластин или зеркал в наноразмерных микросхемах.
«Такого рода левитирующие частицы лучше других оптомеханических осцилляторов – они не крепятся к большим структурам. Поэтому их легче держать охлажденными, а хрупкое квантовое равновесие, без которого эти системы не могут работать, продлится достаточно долго для проведения экспериментов», - рассказывает Ник Вамивакас (Nick Vamivakas), один из исследователей.
Данные эксперимента были представлены в журнале Optics Letters.
Артём Космарский nauka21vek.ru