Un nuevo estudio publicado en Física de la naturaleza describe cómo un equipo de científicos utilizó un rayo láser para obtener acceso a ondas sonoras de larga duración en sólidos cristalinos como base para un enfoque potencialmente nuevo para el procesamiento y almacenamiento de información. Uno de los físicos más nuevos de la Universidad del Norte de Arizona, profesor asistente Ryan Behunin, es coautor del estudio. En colaboración con científicos de Yale y la Universidad de Rochester, ayudó a desarrollar la teoría que describe estos sistemas optomecánicos cristalinos a granel.

"A través de un efecto llamado 'dispersión de Brillouin, 'un rayo láser intenso que atraviesa un medio transparente puede producir ondas sonoras y nuevos colores de luz, ", Dijo Behunin." Este tipo de interacción entre la luz y el sonido cae en un dominio de la física llamado optomecánica. Dentro de sistemas cristalinos prístinos especialmente diseñados a muy bajas temperaturas, La dispersión de Brillouin puede producir ondas sonoras que persisten durante mucho tiempo, mucho más tiempo que a temperatura ambiente.

"Este fenómeno es intrigante porque cuanto más dura una onda de sonido, más útil puede ser para cosas como sensores de precisión, o para usar con computadoras cuánticas, sistemas que pueden alcanzar velocidades exponenciales sobre su computadora de escritorio para ciertos tipos de cálculos ".

Las tecnologías acústicas que aprovechan el poder del sonido ya son elementos críticos de las tecnologías cotidianas, desde teléfonos móviles hasta sistemas de posicionamiento global. A medida que la tecnología evoluciona y es capaz de aprovechar las propiedades de la mecánica cuántica, Los científicos buscan desarrollar tecnologías acústicas para aplicaciones en campos como la computación cuántica.

Estos dispositivos acústicos tienen potencial para aplicaciones comerciales:un láser novedoso basado en el sonido, por ejemplo, podría permitir nuevos enfoques para el cronometraje de precisión en los sistemas de comunicaciones. Las interacciones entre la luz y el sonido en cristales especialmente diseñados podrían permitir nuevos dispositivos para futuras redes cuánticas.

"Estamos muy entusiasmados con las perspectivas de este trabajo, ", Dijo Behunin." En el futuro esperamos que este sistema permita búsquedas de nueva física, formas únicas de detección de precisión y enfoques novedosos para el procesamiento de información cuántica ".