L'amplificazione parametrica è un processo in cui l'ampiezza di un segnale viene aumentata modulando la capacità o l'induttanza di un circuito. Ciò può essere fatto applicando al circuito un secondo segnale, chiamato segnale della pompa. Il segnale della pompa fa variare la capacità o l'induttanza, che a sua volta fa aumentare l'ampiezza del primo segnale.
La quantità di amplificazione che può essere ottenuta dipende dalla forza del segnale della pompa. Tuttavia, se il segnale della pompa è troppo forte, il circuito può diventare instabile. Questo perché la variazione di capacità o induttanza può causare la distorsione del segnale.
Nel loro studio, i fisici di Berkeley hanno dimostrato che è possibile superare questo problema utilizzando una tecnica chiamata sincronizzazione ad anello ad aggancio di fase (PLL). La sincronizzazione PLL è un metodo per garantire che due segnali abbiano la stessa frequenza e fase. Utilizzando la sincronizzazione PLL, i ricercatori sono riusciti a mantenere in fase il segnale della pompa e il segnale di ingresso, evitando così che il circuito diventasse instabile.
I ricercatori hanno anche dimostrato che la loro tecnica può essere utilizzata per moltiplicare le frequenze di un fattore elevato. Nei loro esperimenti sono riusciti a moltiplicare le frequenze per un fattore 10. Ciò significa che un segnale con una frequenza di 1 GHz potrebbe essere convertito in un segnale con una frequenza di 10 GHz.
I ricercatori ritengono che la loro tecnica potrebbe essere utilizzata per migliorare le prestazioni di un'ampia varietà di dispositivi elettronici. Ad esempio, potrebbe essere utilizzato per aumentare la sensibilità dei ricevitori dei telefoni cellulari, migliorare la risoluzione delle immagini televisive e aumentare la portata dei sistemi radar.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications.
