Las ondas de sonido acústicas ligeras y de alta frecuencia en una pequeña estructura de vidrio pueden acoplarse fuertemente entre sí y realizar un baile paso a paso.
Un equipo de investigadores del Imperial College de Londres, la Universidad de Oxford y el Laboratorio Nacional de Física han logrado experimentalmente un objetivo de larga data para demostrar el llamado "régimen de acoplamiento fuerte" entre la luz y las vibraciones acústicas de alta frecuencia.
La investigación del equipo tendrá un impacto para el procesamiento de información clásica y cuántica e incluso para probar la mecánica cuántica a gran escala. Los detalles de su investigación se publican hoy en la revista óptica .
El centro de la investigación del equipo son las 'resonancias en modo galería susurrante' donde la luz rebota muchas veces alrededor de la superficie de una pequeña estructura de vidrio redonda que se muestra en la figura de arriba.
Este fenómeno lleva el nombre de un efecto que se observó en la catedral de San Pablo en el siglo XIX, donde uno podía susurrar a lo largo de la pared del edificio de la galería redonda y ser escuchado al otro lado.
"Es fascinante que estos resonadores de anillo de vidrio puedan almacenar cantidades excesivas de luz, lo que puede 'sacudir' las moléculas en el material y generar ondas acústicas", dijo el coautor del proyecto, el Dr. Pascal Del'Haye, del Laboratorio Nacional de Física.
A medida que la luz circula alrededor de la circunferencia de la estructura de vidrio, interactúa con una vibración acústica de 11 GHz que hace que la luz se disperse en la dirección inversa. Esta interacción permite que la energía se intercambie entre la luz y el sonido a una velocidad determinada. Sin embargo, tanto los campos de luz como los de sonido decaerán debido a procesos similares a la fricción, evitando que los dos bailen al paso.
El equipo superó este desafío al utilizar dos resonancias de modo de galería susurrante y logró una tasa de acoplamiento que es mayor que estos procesos similares a la fricción, lo que permite observar las firmas de la danza del sonido de la luz.
El autor principal del proyecto, Georg Enzian, de la Universidad de Oxford, dijo: "Lograr este régimen de acoplamiento fuerte fue un momento emocionante para nosotros". El profesor Ian Walmsley, coautor del proyecto y Rector del Imperial College London, dijo: "Estoy entusiasmado con las perspectivas a corto y largo plazo para esta nueva plataforma experimental".
Mirando hacia el futuro, el equipo ahora está preparando la próxima generación de estos experimentos que operarán a temperaturas cercanas al cero absoluto. "Esto permitirá explorar y utilizar un comportamiento mecánico cuántico altamente sensible para el desarrollo de tecnologías cuánticas", dijo el directorinvestigador del proyecto, Dr. Michael Vanner del Laboratorio de Medición Cuántica en el Imperial College de Londres.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Imperial College de Londres . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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