(Phys.org)—Een team van onderzoekers van de Universiteit van Wenen in Oostenrijk en de Technische Universiteit Delft in Nederland heeft een techniek ontwikkeld waarbij fotonen worden gebruikt voor het regelen en meten van fononen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , het team beschrijft hun techniek en suggereert dat hun werk mogelijk de basis heeft gelegd voor een methode om informatie op te slaan in een kwantumcomputer.

Fononen zijn golven van deeltjes die samen door een materiaal bewegen, zoals oceaangolven, zij propageren, waardoor de deeltjes waardoor ze bewegen in hun oorspronkelijke staat blijven. Voorafgaand onderzoek heeft aangetoond dat fononen enkele gedragskenmerken hebben die lijken op deeltjes, daarom worden ze quasideeltjes genoemd, en ook waarom ze van belang zijn geweest in zoveel recent onderzoek. Wetenschappers zijn geïnteresseerd in fononen omdat ze een brug kunnen slaan tussen de klassieke wereld en de kwantumwereld. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een manier ontwikkeld om niet alleen fononen te meten terwijl ze zich voortplanten, maar laten zien dat het mogelijk is om ze te beheersen, ook.

De techniek omvatte het afvuren van een blauwe lichtpuls op wat zij omschrijven als een microgefabriceerde silicium nanostraal - een vorm van optomechanisch kristal. Het is ontworpen om op bepaalde manieren te trillen wanneer het wordt geraakt door een foton. Toen het blauwe licht het apparaat trof, het creëerde fononen. Vervolgens vuurden ze een rode lichtpuls af op de fononen om een ​​staatswisselinteractie teweeg te brengen. Die fotonen werden vervolgens teruggekaatst naar een fotondetector en vervolgens geanalyseerd met Hanbury Brown en Twiss-interferometrie. De onderzoekers gebruikten de toestand van de fotonen om de niet-klassieke toestand van de fononen in het apparaat te bepalen. Het team toonde aan dat individuele fononen die in een kristal bewegen de wetten van de kwantummechanica volgen, in tegenstelling tot de klassieke fysica.

De onderzoekers wijzen erop dat vanwege de kwantumeigenschappen en het gebruik van licht, de techniek biedt een mogelijk pad naar het gebruik van fononen als middel voor het opslaan van kwantuminformatie van het type dat nodig zou kunnen zijn in een kwantumcomputer.

© 2017 Fys.org