Dinâmica de fônon coerente realizada em ressonadores mecânicos separados espacialmente
p Fonon se propagando através de uma rede quadrada (deslocamentos de átomos muito exagerados). Crédito:Wikipedia
p Um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Guo Guoping, Song Xiangxiang, Deng Guangwei (agora na UESTC), da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) da Academia Chinesa de Ciências, em colaboração com o Prof. Tian Lin da Universidade da Califórnia, Merced, e Origin Quantum Company Limited, fizeram progressos em ressonadores nanomecânicos. Eles perceberam manipulações de fônons coerentes em ressonadores mecânicos separados espacialmente. O estudo foi publicado online em
PNAS . p Com o rápido desenvolvimento da nanotecnologia, dispositivos como ressonadores de ondas acústicas de superfície e ressonadores nanomecânicos são considerados adequados para geração, armazenar, e manipulação de poucos ou mesmo um único fônon, que pode ser posteriormente aplicado no processo de informação clássico e quântico. A realização das várias aplicações requer uma manipulação coerente entre os diferentes modos de fônon.
p Manipulações coerentes dentro dos modos de fônons vizinhos foram relatadas anteriormente, enquanto a transferência de informação coerente controlável entre modos de fônons separados espacialmente, permanece tecnicamente desafiador. Focando neste objetivo, os pesquisadores projetaram um novo dispositivo com base em suas realizações anteriores.
p Aproveitando as extraordinárias propriedades eletrônicas e mecânicas do grafeno, eles perceberam um forte acoplamento sintonizável entre modos de fônons não vizinhos, mediado pelo modo de phonon central. Ao melhorar o design da estrutura da amostra e a técnica de medição, as forças de acoplamento e fatores de qualidade são aumentados em uma e duas ordens de magnitude, respectivamente, em comparação com seu trabalho anterior. A cooperatividade chega a 107, que é várias ordens de magnitude maior do que outras obras.
p Com propriedades combinadas de alta capacidade de ajuste, grande força de acoplamento, e excelente coerência, os pesquisadores demonstraram oscilações de Rabi eletricamente ajustáveis e interferências de Ramsey entre modos de fônons não vizinhos neste sistema.
p Este estudo é a primeira realização experimental da dinâmica de fônons sintonizáveis coerentes entre modos de fônons não vizinhos. Mostra novas possibilidades de armazenamento e processamento de informações usando modos de fônons em ressonadores nanomecânicos, e dispositivos híbridos baseados em nanofonônica.
p "Esses resultados vão claramente além do que foi alcançado até agora na manipulação coerente de ressonadores no regime clássico, "disseram os revisores deste estudo. Aproveitando as vantagens das tecnologias de refrigeração, este estudo também lançou luzes sobre manipulações coerentes de fônons no regime quântico e no desenvolvimento de novos dispositivos quânticos baseados em fônons.