¿Cómo se las arregla la funambulista para mantener el equilibrio y evitar esa caída fatal del cielo? Ella siente cuidadosamente el movimiento de su cuerpo y las vibraciones de la cuerda y, en consecuencia, compensa cualquier desviación del equilibrio cambiando su centro de gravedad. En un sistema excitado térmicamente, la amplitud de las vibraciones mecánicas está directamente relacionada con la temperatura del sistema. Por lo tanto, Al eliminar las vibraciones, el sistema se enfría a una temperatura efectiva más baja.

En experimentos recientes en DTU Physics, Los investigadores han empleado una técnica de retroalimentación cuántica mejorada para amortiguar el movimiento de un oscilador mecánico del tamaño de una micra. enfriando así su temperatura en más de 140 grados por debajo de la temperatura ambiente. Más importante, Este trabajo demuestra una aplicación novedosa de luz comprimida que permite una sensibilidad mejorada al movimiento mecánico y, por lo tanto, una extracción más eficiente de información sobre cómo se debe adaptar la retroalimentación de amortiguación.

En el experimento, el movimiento mecánico de un resonador microtoroidal se detectó continuamente usando luz láser que circulaba dentro del resonador. Usando esa información, se adaptó y aplicó una fuerza de retroalimentación eléctrica que siempre estaba fuera de fase con el movimiento instantáneo, es decir, cuando el movimiento se dirigía hacia arriba, la fuerza de retroalimentación contrarrestaba esto empujando el toroide hacia abajo y viceversa. Usando luz láser ordinaria - clásica -, esta técnica está limitada en última instancia por el ruido cuántico intrínseco del láser sonda, y eso establece el límite clásico de cuán eficiente puede ser el enfriamiento por retroalimentación.

Como ahora lo demuestran los investigadores de DTU, este límite puede superarse mediante el uso de luz comprimida de ingeniería cuántica. En el experimento, Se logró una mejora de más del 12% sobre la temperatura límite clásica. Esta mejora estuvo limitada por ineficiencias del sistema específico que resultaron en una pérdida de información sobre el movimiento mecánico. Todo el potencial de la técnica demostrada se puede desarrollar mediante la aplicación a sistemas optomecánicos de última generación, cumpliendo promesas para alcanzar el estado fundamental cuántico de movimiento de un oscilador mecánico en experimentos a temperatura ambiente. Lograr esto allanaría el camino para una plétora de nuevas investigaciones optomecánicas de la física cuántica fundamental y constituiría un paso crucial hacia el desarrollo de nuevas tecnologías cuánticas para la detección y el procesamiento de información basadas en osciladores micromecánicos.