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最具灵敏性新式“量子麦克”探测器问世

2012年02月27日 16:52来源:传动网字号:小

  世界上迄今为止最灵敏的新式声波探测器问世了!

  瑞典查尔姆斯理工大学的科学家研发了这款新式声波探测器。据悉,新式探测器能够检测到量子水平的声波。该研究有望带来一种将声子和电子结合在一起的量子电路,为量子物理开辟新的研究方向。

  这种“量子麦克”探测器是一种压电耦合单电子晶体管,这种晶体管中通过电流时,一次只过一个电子。研究小组模拟了卵石投入池塘形成的涟漪,并让这种声波在微晶片的表面而不是在空气中传播。这种声波波长仅3微米,但声波传过来时,探测器能迅速感知到。他们还在芯片表面制作了一种3毫米长的回音腔,这样即使声音在晶体上传播的速度是其在空气中的10倍,探测器也能够极灵敏地追踪声波脉冲在回音腔壁之间来回反射,由此能清晰检出声波的性质。研究人员指出,这种表面声波探测对波峰高度只有质子直径的百分之几的声波敏感,探测灵敏度在单个声子水平,频率为932兆赫兹。如此轻微的声音遵从量子力学法则而不是经典力学法则,其性质更像是光。

  研究人员指出,“量子麦克”探测器能检测的声波不仅极其轻微,其频率几乎达到了1千兆赫,比一组A音高21个八度。这种音调对人类听觉而言是太高了。研究人员还指出,他们的项目将表面声波的独特性和量子电路紧密结合在一起,为研究开辟了新方向,如声子—声子的相互作用、声波结合超导量子比特研究等。

(责任编辑:国新)
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