Ученые разрабатывают сверхточные фононные лазеры для глобальных GPS
Лазерные технологии, зародившиеся в 1960-х годах, ознаменовали собой важный этап в эволюции науки и техники, открывая новые горизонты для исследования фундаментальных процессов на квантовом уровне. Современные достижения в этой области привели к разработке лазеров, способных манипулировать фононами — квантами звуковых волн. Это открывает уникальные перспективы для изучения гравитационных взаимодействий и углубленного анализа принципов квантовой физики.
Исследовательская группа из Рочестерского университета и Технологического института, опубликовавшая свои результаты в журнале Nature Communications, достигла значительного прогресса в создании фононного лазера на основе сжатых фононов. Их инновационный подход характеризуется высокой степенью управляемости на наномасштабном уровне, что позволяет осуществлять точную настройку параметров излучения. В 2019 году ученые впервые продемонстрировали работу такого лазера с применением оптического пинцета, однако столкнулись с проблемой высокого уровня фоновых шумов, что ограничивало точность измерений.
Профессор Ник Вамивакас подчеркнул, что использование света в качестве управляющего сигнала позволяет значительно снизить флуктуации и тепловой шум в фононных лазерах, что существенно повышает точность измерений ускорения. Это открывает широкие возможности для применения фононных лазеров в создании автономных систем навигации, способных заменить спутниковую систему GPS. Такие лазеры обладают значительным потенциалом для обеспечения высокоточного позиционирования в условиях отсутствия спутниковых технологий, что делает их перспективным решением для различных областей применения, включая мобильные устройства, транспортные системы и аэрокосмическую отрасль, сообщает progorodsamara.ru.
