Un grupo de investigación dirigido por el Prof. Guo Guoping, Song Xiangxiang, Deng Guangwei (ahora en UESTC), de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) de la Academia de Ciencias de China, en colaboración con el Prof. Tian Lin de la Universidad de California, Merced, y Origin Quantum Company Limited, avanzó en resonadores nanomecánicos. Se dieron cuenta de manipulaciones de fonones coherentes dentro de resonadores mecánicos separados espacialmente. El estudio fue publicado en línea en PNAS .

Con el rápido desarrollo de la nanotecnología, dispositivos como resonadores de ondas acústicas de superficie y resonadores nanomecánicos resultan adecuados para la generación, almacenamiento, y manipulación de pocos o incluso de un solo teléfono, que se puede aplicar en el proceso de información tanto clásico como cuántico. La realización de las diversas aplicaciones requiere una manipulación coherente entre diferentes modos de fonones.

Las manipulaciones coherentes dentro de los modos de fonones vecinos se han informado anteriormente, mientras que la transferencia de información coherente controlable entre modos de fonones separados espacialmente, sigue siendo un desafío técnico. Centrándonos en este objetivo, los investigadores diseñaron un dispositivo novedoso basado en sus logros anteriores.

Aprovechando las extraordinarias propiedades electrónicas y mecánicas del grafeno, se dieron cuenta de un fuerte acoplamiento sintonizable entre modos de fonones no vecinos, mediado por el modo de teléfono central. Al mejorar el diseño de la estructura de la muestra y la técnica de medición, las fuerzas de acoplamiento y los factores de calidad se mejoran en uno y dos órdenes de magnitud, respectivamente, en comparación con su trabajo anterior. La cooperatividad llega a 107, que es varios órdenes de magnitud superior a otras obras.

Con propiedades combinadas de alta sintonía, gran fuerza de acoplamiento, y excelente coherencia, Los investigadores demostraron oscilaciones Rabi eléctricamente sintonizables e interferencias de Ramsey entre modos de fonones no vecinos en este sistema.

Este estudio es la primera realización experimental de dinámicas de fonones coherentes sintonizables entre modos de fonones no vecinos. Muestra nuevas posibilidades hacia el almacenamiento y procesamiento de información utilizando modos fonón en resonadores nanomecánicos, y dispositivos híbridos basados ​​en nanofonónica.

“Estos resultados claramente van más allá de lo que se ha logrado hasta ahora en la manipulación coherente de resonadores en el régimen clásico, ", dijeron los revisores de este estudio. Aprovechando las ventajas de las tecnologías de enfriamiento, Este estudio también arrojó luz sobre las manipulaciones coherentes de fonones en el régimen cuántico y el desarrollo de nuevos dispositivos cuánticos basados ​​en fonones.