Un nuovo studio pubblicato su Fisica della natura descrive come un team di scienziati ha utilizzato un raggio laser per ottenere l'accesso a onde sonore di lunga durata nei solidi cristallini come base per un approccio potenzialmente nuovo all'elaborazione e all'archiviazione delle informazioni. Uno dei fisici più recenti della Northern Arizona University, assistente professore Ryan Behunin, è coautore dello studio. In collaborazione con scienziati di Yale e dell'Università di Rochester, ha contribuito a sviluppare la teoria che descrive questi sistemi optomeccanici cristallini alla rinfusa.

"Attraverso un effetto chiamato 'Brillouin scattering, ' un intenso raggio laser che passa attraverso un mezzo trasparente può produrre onde sonore e nuovi colori di luce, "Behunin ha detto. "Questo tipo di interazione tra luce e suono rientra in un dominio della fisica chiamato optomeccanica. All'interno di sistemi cristallini incontaminati appositamente progettati a temperature molto basse, Lo scattering Brillouin può produrre onde sonore che persistono tempi molto lunghi, molto più a lungo che a temperatura ambiente.

"Questo fenomeno è intrigante perché più a lungo vive un'onda sonora, più utile può essere per cose come sensori di precisione o per l'uso con computer quantistici, sistemi che possono raggiungere velocità esponenziali sul tuo computer desktop per determinati tipi di calcoli."

Le tecnologie acustiche che sfruttano la potenza del suono sono già elementi critici delle tecnologie quotidiane, dai telefoni cellulari ai sistemi di posizionamento globale. Man mano che la tecnologia si evolve ed è in grado di sfruttare le proprietà della meccanica quantistica, gli scienziati cercano di sviluppare tecnologie acustiche per applicazioni in campi come l'informatica quantistica.

Questi dispositivi acustici hanno il potenziale per un'applicazione commerciale:un nuovo laser basato sul suono, Per esempio, potrebbe consentire nuovi approcci al cronometraggio di precisione nei sistemi di comunicazione. Le interazioni tra luce e suono in cristalli appositamente progettati potrebbero consentire nuovi dispositivi per future reti quantistiche.

"Siamo molto entusiasti delle prospettive di questo lavoro, "Behunin ha detto. "In futuro speriamo che questo sistema consentirà la ricerca di nuova fisica, forme uniche di rilevamento di precisione e nuovi approcci all'elaborazione delle informazioni quantistiche".