Una nueva investigación en la U of A está ayudando a los físicos a comprender mejor el enfriamiento optomecánico, un proceso que se espera encuentre aplicaciones en la tecnología cuántica.

Los científicos han entendido desde hace mucho tiempo que la aplicación de un campo de luz correctamente sintonizado a un objeto macroscópico (visible a simple vista), en este caso un oscilador mecánico, da como resultado el enfriamiento del objeto. El proceso, refrigeración optomecánica, ocurre cuando la presión de los fotones (partículas de luz) convierte la energía almacenada en el objeto en forma de fonones térmicos (partículas de sonido) en fotones.

Idealmente, el proceso enfriaría el objeto a su estado cuántico puro en el que se elimina toda la energía térmica. En realidad, el estado cuántico no se puede lograr debido a las perturbaciones de ruido en el medio ambiente.

En su trabajo, Los investigadores de la U de A definieron el nuevo límite de enfriamiento, que avanza la comprensión del proceso. Sus hallazgos fueron informados en un artículo titulado, "Enfriamiento por presión por radiación como un proceso dinámico cuántico, "publicado el 9 de junio en la revista Cartas de revisión física .

"Como cualquier evolución a un estado estable, enfriar un oscilador mecánico lleva tiempo y, en contraste con lo que se entendía anteriormente, la velocidad del proceso decide qué estado se logrará finalmente, '' dijo Bing He, primer autor del artículo e investigador del Departamento de Física. "Nuestra imagen dinámica aclara cómo un sistema optomecánico experimenta la transición de calefacción a refrigeración y viceversa, y determina las condiciones para lograr el 'resultado más cuántico' mediante el mejor enfriamiento del sistema ".

El trabajo también ayudará a orientar experimentos futuros, dijo Min Xiao, Profesor Distinguido del Departamento de Física. "Con nuestros nuevos resultados dinámicos, no solo se pueden orientar los nuevos esfuerzos experimentales, algunos resultados y conclusiones experimentales y teóricos previamente informados también podrían necesitar ser analizados y reexaminados, "dijo Xiao.