İlk olarak 1907’de Albert Einstein tarafından önerilen fononlar, titrek atomların yaydığı titreşim enerjisi paketleri olarak tanımlanabilir. Bu bölünemez kuantlar, frekanslarına bağlı olarak ses veya ısı olarak kendini gösterir. Işığın kuantum taşıyıcıları olan fotonlar gibi fononlar da ölçülür yani titreşimsel enerjileri ayrı bir değerle sınırlandırılır.
Stanford Üniversitesi araştırmacıları, işte bu “fonon” olarak bilinen ses parçacıklarını ölçebilecek kadar hassas bir “kuantum mikrofon” geliştirdi.
Stanford’da bir üniversite blogunda uygulamalı fizik profesör yardımcısı Amir Safavi-Naeini, “Bu cihazın gelecekteki kuantum makineleri için yeni tip kuantum sensörlerine, transdüserlere ve depolama cihazlarına izin vermesini bekliyoruz” dedi.
Titreşimsel Enerji
Fononlar, genellikle ses veya ısı olarak kendini gösteren bireysel titreşim enerjisi paketleridir. Ancak Stanford’a göre bireysel fononları ölçmek şimdiye kadar mümkün değildi.
Yüksek lisans öğrencisi Patricio Arrangoiz-Arriola, geçtiğimiz haftalarda Nature dergisinde yayımlanan yazısında, “Bir fon, bir saniye boyunca bir ampulü açık tutmak için gereken enerjiden on trilyon kat daha küçük bir enerjiye karşılık geliyor” diyor.
Nano Ölçekli Rezonatörler
Geliştirilmiş olan kuantum mikrofon, sesi sıradan bir mikrofonun yaptığı gibi içindeki zarı hareket ettirmek yerine, soğutulmuş rezonatörler kullanıyor. Bu rezonatörler o kadar küçük ki, sadece bir “ses aynası” gibi davranan bir elektron mikroskobu ile görülebilirler.
Cihaz, mevcut kuantum bilgisayarların kodlama bilgisine dayandığı fotonları ele almak yerine fonon olarak kodlanan bilgileri saklamak için yeni bir yol hazırlayabilir. Bu, gelecekteki mekanik kuantum bilgisayarlarını daha kompakt ve verimli hale getirebilir, çünkü fononların kullanımı kolay ve hafif parçacıklardan çok daha küçük dalga boylarına sahiptir. Yani fononları tam olarak üretme ve tespit etme becerisine hâkim olmak, ses parçacıkları olarak kodlanan bilgileri saklayabilen ve alabilen veya optik ve mekanik sinyaller arasında sorunsuz bir şekilde dönüştürebilen yeni tür kuantum cihazlarının önünü de açabilir.
0 Yorumlar