Uma equipe de pesquisadores afiliados a várias instituições na China e uma na Alemanha investigou a possibilidade de estender as técnicas de maser aos sistemas Floquet. Em seu artigo publicado na revista Avanços da Ciência , o grupo descreve sua abordagem para criar um novo tipo de maser pela amplificação de frequências de rádio em sistemas Floquet. Ren-Bao Liu, com a Universidade Chinesa de Hong Kong, publicou um artigo Perspectives na mesma edição do periódico descrevendo o trabalho anterior com a ampliação das capacidades dos masers e o trabalho realizado pela equipe neste último esforço.

Masers são dispositivos que estimulam as emissões de radiação para gerar radiação eletromagnética na mesma faixa das microondas. Eles são usados ​​atualmente em comunicações, aplicações de espectroscopia e metrologia. Por causa de suas características, os cientistas acreditam que eles podem ser usados ​​em outras aplicações mais exóticas, também, como o estudo da matéria escura. A maioria dos masers funcionam usando transições entre estados quânticos estacionários. Neste novo esforço, os pesquisadores imaginaram um maser Floquet que funcionaria usando um pente de frequência com bloqueio de fase e espaçado por uma frequência de modulação. Tal maser, eles notam, forneceria uma nova plataforma para estudar física exótica, como os sistemas quânticos de muitos corpos.

O maser criado pela equipe começou com um laser disparando um feixe através de uma placa de onda em um divisor de feixe de polarização. Os feixes divididos então viajaram para um campo magnético modulado com periodicidade de baixa frequência. Um campo magnético foi então aplicado aos spins nucleares de uma amostra de xenônio-129, que foi detectado por meio de uma troca de spin com uma pequena coleção de átomos de rubídio-87. Os sinais de transição de spin foram então amplificados e passados ​​em bobinas que geraram um segundo campo magnético de feedback. O resultado foi um campo magnético que criou as escadas superior e inferior de estados quânticos modulados periodicamente, também conhecido como estados Floquet. O teste do dispositivo mostrou que ele era capaz de converter sinais de modulação de 1 a 100 Mhz em frequências de alta transição em 10 Hz, de uma largura de linha espectral ultrafina de menos de 0,3 Mhz.

Os pesquisadores sugerem que seu maser pode ser usado para medir campos magnéticos de baixa frequência em sensibilidades de nível subpicotesla, que, eles notam, poderia desempenhar um papel na busca de matéria escura.

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