Un team di ricercatori affiliato a diverse istituzioni in Cina e una in Germania ha studiato la possibilità di estendere le tecniche maser ai sistemi Floquet. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Progressi scientifici , il gruppo descrive il loro approccio alla creazione di un nuovo tipo di maser amplificando le frequenze radio nei sistemi Floquet. Ren Bao Liu, con l'Università Cinese di Hong Kong, ha pubblicato un pezzo di Perspectives nello stesso numero della rivista che delinea il lavoro precedente con l'estensione delle capacità dei maser e il lavoro svolto dal team su quest'ultimo sforzo.

I maser sono dispositivi che stimolano le emissioni di radiazioni per generare radiazioni elettromagnetiche nella stessa gamma delle microonde. Sono attualmente utilizzati nelle comunicazioni, spettroscopia e applicazioni metrologiche. Per le loro caratteristiche, gli scienziati ritengono che potrebbero essere utilizzati in altre applicazioni più esotiche, anche, come lo studio della materia oscura. La maggior parte dei maser funziona utilizzando le transizioni tra stati quantistici stazionari. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno immaginato un maser Floquet che avrebbe funzionato utilizzando un pettine di frequenza bloccato in fase e distanziato da una frequenza di modulazione. un tale maser, notano, fornirebbe una nuova piattaforma per lo studio della fisica esotica, come i sistemi quantistici a molti corpi.

Il maser creato dal team è iniziato con un laser che sparava un raggio attraverso una piastra d'onda in un divisore di raggio polarizzante. I fasci divisi hanno quindi viaggiato verso un campo magnetico modulato con periodicità a bassa frequenza. Un campo magnetico è stato quindi applicato agli spin nucleari di un campione di xeno-129, che è stato rilevato tramite uno scambio di spin con una piccola raccolta di atomi di rubidio-87. I segnali di transizione di spin sono stati quindi amplificati e passati in bobine che hanno generato un secondo campo magnetico di retroazione. Il risultato è stato un campo magnetico che ha creato le scale superiori e inferiori di stati quantistici periodicamente modulati, noto anche come stati di Floquet. I test del dispositivo hanno mostrato che era in grado di convertire segnali modulanti da 1 a 100 Mhz in frequenze di alta transizione superiori a 10 Hz, di una larghezza di riga spettrale ultrastretta inferiore a 0,3 Mhz.

I ricercatori suggeriscono che il loro maser potrebbe essere utilizzato per misurare campi magnetici a bassa frequenza a sensibilità di livello subpicotesla, quale, notano, potrebbe svolgere un ruolo nella ricerca della materia oscura.

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