Квантовый микрофон засекает звук на атомном уровне

Учёные полагают, что устройство может стать основой для создания еще более эффективных квантовых компьютеров.

Исследователи из Стэнфордского университета разработали «квантовый микрофон», который может обнаруживать самые маленькие известные единицы звука — пакеты колебательной энергии, называемые фононами.

Ранее фононы было невозможно измерить, потому что традиционные микрофоны не настолько чувствительны, чтобы их уловить. Поэтому ученые создали устройство, которое измеряет энергию фононов непосредственно с помощью миниатюрных резонаторов, действующих как зеркала для звука. Устройство может улавливать фотоны и измерять вибрации, которые они вызывают, с разным уровнем энергии, соответствующим разному количеству фононов.

«Прямо сейчас люди используют фотоны для кодирования этих состояний. Мы хотим использовать фононы, что может дать нам массу преимуществ», — сказал ведущий автор статьи, доцент кафедры прикладной физики Стэнфордской школы гуманитарных и естественных наук Амир Сафави-Нейни. «Наше устройство поможет переосмыслить сам подход к разработке квантовых компьютеров.»

Фононный квантовый компьютер может быть даже более компактным и эффективным, чем квантовый компьютер, в котором используются фотоны или частицы света, поскольку фононами легче манипулировать, кроме того, с их использованием можно будет хранить больше информации на тех же носителях.