Физики построили резонатор на модах шепчущей галереи

N+1Наука

Эффект шепчущей галереи помог создать активную акустическую среду

Марат Хамадеев

B. Hu et al / Nature, 2021

Физики построили резонатор на модах шепчущей галереи с топологической защитой и активным контролем фазы. Они создавали поверхностное защищенное состояние на границе двух подрешеток фононного кристалла, а для контроля фазы использовали термоакустическое преобразование на углеродных нанотрубках. Изготовленный образец продемонстрировал высокую степень контроля состояний, движущихся в разные стороны резонатора. Исследование опубликовано в Nature.

Акустика как научная дисциплина существует достаточно давно, однако по сравнению с оптикой она изучена и применяется не настолько обширно. К причинам этого можно отнести тот факт, что для распространения звуковых волн требуется среда, а также то, что их генерация происходит в меньшем числе процессов, нежели генерация электромагнитных волн. Наконец, характерная энергия квантов звуковых колебаний — фононов — существенно ниже энергии оптических фотонов. Это можно считать причиной того, почему первые мазеры и лазеры появились только в середине XX века, в то время как сазеры — генераторы когерентных звуковых волн — только в 2010 году.

Принцип генерации звука в сазерах такой же, как и света в лазерах: в активной среде, помещенной в резонатор, создается инверсия населенностей на паре уровней, разница в энергиях которых равна энергии испускаемых фононов, а затем происходит каскад вынужденных переходов. При этом сазеры обладают рядом преимуществ перед лазерами. Например, при той же равной частоте, длина волны звука гораздо меньше, чем у электромагнитной волны, следовательно, их можно сфокусировать в пятно меньшего размера. Поэтому физики постоянно ищут новые подходы к созданию элементной базы для сазеров.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Звери рейха. Образы животных и немецкая пропаганда» «Звери рейха. Образы животных и немецкая пропаганда»

Как евгеника определила облик немецкой овчарки

N+1
«Разведенка и истеричка»: почему женщинам дают обидные прозвища? «Разведенка и истеричка»: почему женщинам дают обидные прозвища?

Почему обзывательства и ярлыки преследуют женщин на протяжении всей жизни?

Psychologies
Ученые обнаружили древнего хищника с тремя глазами и зубастым ртом! Он жил 506 млн лет назад Ученые обнаружили древнего хищника с тремя глазами и зубастым ртом! Он жил 506 млн лет назад

В Берджесс нашли окаменелость необычного существа, жившего 506 млн лет назад

ТехИнсайдер
Привычка к лучшему Привычка к лучшему

Легендарный парижский гранд-отель, ставший героем фильма Вуди Аллена

GQ
Пять языков любви Пять языков любви

Секрет прочных отношений

kiozk originals
Как писать эротические сообщения девушке Как писать эротические сообщения девушке

Негласные правила сексуальной переписки

Maxim
Школа, где учитель может быть самим собой Школа, где учитель может быть самим собой

Каково сегодня положение педагогов в школьном образовании

Домашний Очаг
Молекулы предложили переводить в хиральную суперпозицию Молекулы предложили переводить в хиральную суперпозицию

Физики описали молекулы в квантовой суперпозиции

N+1
Сколько стоит пить? Сколько стоит пить?

Каким будет место алкоголя в “новой нормальности”?

Men’s Health
«Я и Брэдли очень строгие»: Ирина Шейк о воспитании 4-летней дочери от Купера «Я и Брэдли очень строгие»: Ирина Шейк о воспитании 4-летней дочери от Купера

Ирина Шейк рассказала об отношениях с бывшим возлюбленным и их ребенком

Cosmopolitan
Мобильное здоровье: что такое медицинские приложения и кто ими пользуется Мобильное здоровье: что такое медицинские приложения и кто ими пользуется

Какие сегодня существуют медицинские мобильные приложения и кому они нужны

Популярная механика
5 особенностей уверенных в себе людей 5 особенностей уверенных в себе людей

Люди с высокой самооценкой сильно отличаются от тех, кто в себе не уверен

Psychologies
Потерять килограммы, но не растерять друзей Потерять килограммы, но не растерять друзей

Начав худеть, многие удивляются, что ряды друзей изрядно поредели

Здоровье
Я хочу стать веб-дизайнером — что делать Я хочу стать веб-дизайнером — что делать

Кто такой веб-дизайнер и как им стать?

Популярная механика
Первый телефон Первый телефон

В начале XIX века в жизнь человечества вошел электрический телеграф

Вокруг света
Железная дорога оказалась похожа на фононный кристалл Железная дорога оказалась похожа на фононный кристалл

Инженеры придумали, как уменьшить шум от поездов

N+1
Что такое броулифт: пугающая техника, которой исправляют татуаж Что такое броулифт: пугающая техника, которой исправляют татуаж

Неудачный перманентный макияж бровей не такая уж редкая история

Cosmopolitan
Отношения в семье по дате рождения: можно ли «починить» брак Отношения в семье по дате рождения: можно ли «починить» брак

Как дата рождения влияет на семейные отношения?

Cosmopolitan
6 мифов о вине, в которые давно пора перестать верить! 6 мифов о вине, в которые давно пора перестать верить!

Дегустаторы разбираются в вине? Чушь! Красное — только к мясу? Враки!

Maxim
Психология похудения Психология похудения

Что на самом деле скрывается за нашим желанием сбросить пару кило

Лиза
Продюсер. Ярослав Андреев Продюсер. Ярослав Андреев

Создатель первого отечественного TikTok-дома Ярослав Андреев

GQ
Время когерентности молекулярных кубитов повысили на порядок Время когерентности молекулярных кубитов повысили на порядок

Физики смогли увеличить время когерентности кубитов

N+1
Фильмы, которые вернут вам внутренний покой Фильмы, которые вернут вам внутренний покой

Кинокартины для восстановления гармонии

Psychologies
Чем важен Жан-Поль Бельмондо и как его фильмы показывали в СССР Чем важен Жан-Поль Бельмондо и как его фильмы показывали в СССР

Каким извилистым был путь Бельмондо к нашим глазам и сердцам

Maxim
Шапочное знакомство: 11 национальных головных уборов Шапочное знакомство: 11 национальных головных уборов

Народная фантазия непобедима

Вокруг света
Томские археологи нашли редкую кость эпохи неолита с вырезанным лицом человека Томские археологи нашли редкую кость эпохи неолита с вырезанным лицом человека

Археологи обнаружили коллекцию артефактов эпохи неолита на острове Няша

N+1
Ерунда и токсичный коллектив: почему молодые стали чаще увольняться и как их удержать Ерунда и токсичный коллектив: почему молодые стали чаще увольняться и как их удержать

Почему сотрудники все чаще покидают компании в поисках более интересной работы

Forbes
Как самостоятельно сделать фотографию для паспорта и других документов Как самостоятельно сделать фотографию для паспорта и других документов

Как сделать фото для документов самостоятельно

CHIP
8 ранних признаков рака яичников: от самых очевидных до почти незаметных 8 ранних признаков рака яичников: от самых очевидных до почти незаметных

Симптомы рака яичников, которые нельзя упускать

Cosmopolitan
Остров-сад Остров-сад

Нило-Столобенская пустыня

Seasons of life
Открыть в приложении