Добавление и вычитание одиночного фонона увидели при комнатной температуре
Американские физики смогли зафиксировать процесс добавления и вычитания одиночного фонона из механического резонатора при комнатной температуре. Это было сделано с помощью измерения характеристик рассеянного на нем лазерного излучения. Эксперимент подтвердил, что состояния, отличающиеся от равновесных на один фонон, оказываются неклассическими даже в нормальных условиях. Исследование опубликовано в Physical Review Letters.
Механические движения рассматриваются в квантовых технологиях в качестве источника квантовых состояний наряду электронными, фотонными и другими степенями свободы. Речь идет в первую очередь о квантованном движении частиц в оптических и магнитных ловушках, колебаниях и вращениях молекул, а также о возбуждении в резонаторах квантованных механических волн, которые описываются с помощью фононов.
Свет — наиболее удобный инструмент для манипуляции механическими степенями свободы. При переходе оптомеханики в квантовый режим одиночные фотоны начинают играть ощутимую роль. Например, воздействие одиночного фотона на механический резонатор способно сделать его статистические характеристики существенно неклассическими. Такие эффекты как правило наблюдаются при низких температурах, чтобы повысить чувствительность эксперимента.