p Os pesquisadores do AMOLF desenvolveram cordas em nanoescala cujo movimento pode ser convertido em sinais de luz com uma força sem precedentes. Isso pode permitir sensores extremamente precisos e tem um efeito colateral importante. "Análogo a um amplificador de guitarra em overdrive, produzindo ondas sonoras distorcidas, nossa forte conversão de movimento em luz leva a sinais de luz distorcidos, "diz o líder do grupo Ewold Verhagen." Mas esses sinais realmente carregam informações sobre o movimento que podem levar a novas formas de medir o movimento da mecânica quântica. "Os pesquisadores publicaram seus resultados em 7 de julho de 2017 em Nature Communications . p Quando um guitarrista aumenta o volume do amplificador para os níveis de ganho mais altos, as vibrações harmônicas 'limpas' das cordas da guitarra são convertidas em ondas sonoras distorcidas. Este som 'sujo' é frequentemente desejável - a gritaria de amplificadores de guitarra com overdrive definiu o som da música rock por décadas.

p Luz fortemente confinada

p O grupo Photonic Forces no AMOLF estuda a interação de movimento e luz usando cordas de silício em nanoescala que vibram como cordas de violão a milhões de vezes por segundo. Os pesquisadores usam luz para medir essas vibrações com extrema precisão. O estudante de doutorado Rick Leijssen e seus colegas desenvolveram cordas com um formato particular para espremer a luz entre as cordas em uma escala de dezenas de nanômetros. "O confinamento rígido faz com que o movimento mecânico seja convertido em sinais de luz com uma força sem precedentes. Este é um grande passo à frente na criação de sensores de movimento com extrema precisão, "Leijssen diz." Esses sensores podem detectar vibrações de cordas com amplitudes tão pequenas quanto o tamanho de um próton e podem ser usados ​​para medir pequenas forças e massas.

p Sinais distorcidos

p A forte conversão de movimento em luz nas cordas de silício tem um efeito colateral:a conversão é tão forte que mesmo para as pequenas flutuações intrínsecas das cordas, a luz está 'sobrecarregada, 'análogo ao que acontece em amplificadores de guitarra de rock. Verhagen diz, "Semelhante ao som estridente de um amplificador com overdrive, os sinais de luz em nosso experimento contêm muitos harmônicos superiores ('sobretons') da ressonância da corda fundamental. Isso ocorre porque a conversão entre movimento e luz não é mais linear. "

p Revelando o comportamento da mecânica quântica

p De certa forma, esta conversão não linear constitui um limite prático para a sensibilidade ao movimento. Contudo, os sinais de luz distorcidos poderiam ter um novo uso. Uma razão importante pela qual os físicos do AMOLF estudam as pequenas vibrações das cordas é revelar se objetos como cordas se comportam de acordo com as leis da mecânica quântica. O pesquisador de pós-doutorado Juha Muhonen diz:"Os harmônicos superiores dos sinais de luz produzidos carregam diferentes tipos de informações sobre o movimento da nanoestring. Por exemplo, demonstramos que eles permitem medir a energia da vibração com alta precisão. Isso poderia levar a observações diretas de energia quantizada na coluna, como seria de se esperar da teoria da mecânica quântica. "