(Phys.org) – Ett team av forskare vid universitetet i Wien i Österrike och Delfts tekniska universitet i Nederländerna har utvecklat en teknik som använder fotoner för att kontrollera och mäta fononer. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskap , teamet beskriver sin teknik och föreslår att deras arbete kan ha lagt grunden för en metod för att lagra information i en kvantdator.

Fononer är vågor av partiklar som rör sig tillsammans genom ett material - som havsvågor, de fortplantar sig, lämnar partiklarna genom vilka de rör sig i sitt ursprungliga tillstånd. Tidigare forskning har visat att fononer har vissa beteendeegenskaper som liknar partiklar, det är därför de har märkts som kvasipartiklar, och även varför de har varit av intresse för så mycket nyare forskning. Forskare är intresserade av fononer eftersom de kan utgöra en bro mellan den klassiska världen och kvantvärlden. I denna nya insats, forskarna har utvecklat ett sätt att inte bara mäta fononer när de sprider sig, men visa att det är möjligt att kontrollera dem, också.

Tekniken gick ut på att avfyra en blå ljuspuls mot vad de beskriver som en mikrotillverkad nanostråle av kisel - en form av optomekanisk kristall. Den designades för att vibrera på särskilda sätt när den träffas av en foton. När det blå ljuset träffade enheten, det skapade fononer. Därefter avfyrade de en röd ljuspuls mot fononerna för att inducera en tillståndsbytesinteraktion. Dessa fotoner reflekterades sedan tillbaka till en fotondetektor och analyserades därefter med Hanbury Brown och Twiss interferometri. Forskarna använde fotonernas tillstånd för att bestämma det icke-klassiska tillståndet för fononerna i enheten. Teamet visade att individuella fononer som rör sig i en kristall följer kvantmekanikens lagar i motsats till klassisk fysik.

Forskarna påpekar att på grund av dess kvantegenskaper och användningen av ljus, tekniken erbjuder en möjlig väg mot att använda fononer som ett sätt att lagra kvantinformation av den typ som kan behövas i en kvantdator.

© 2017 Phys.org