De nouvelles recherches à l'U of A aident les physiciens à mieux comprendre le refroidissement optomécanique, un processus qui devrait trouver des applications dans la technologie quantique.

Les scientifiques ont compris depuis longtemps que l'application d'un champ lumineux correctement réglé à un objet macroscopique (visible à l'œil nu) - dans ce cas un oscillateur mécanique - entraîne le refroidissement de l'objet. Le processus, refroidissement optomécanique, se produit lorsque la pression des photons (particules de lumière) convertit l'énergie stockée dans l'objet sous forme de phonons thermiques (particules de son) en photons.

Idéalement, le processus refroidirait l'objet jusqu'à son état quantique pur auquel toute l'énergie thermique est supprimée. En réalité, l'état quantique ne peut pas être atteint en raison de perturbations sonores dans l'environnement.

Dans leur travail, Les chercheurs de l'U of A ont défini la nouvelle limite de refroidissement, ce qui fait progresser la compréhension du processus. Leurs conclusions ont été rapportées dans un article intitulé, "Le refroidissement sous pression par rayonnement en tant que processus dynamique quantique, " publié le 9 juin dans la revue Lettres d'examen physique .

"Comme toute évolution vers un état stable, refroidir un oscillateur mécanique prend du temps et, contrairement à ce que l'on croyait auparavant, la vitesse du processus décide quel état sera finalement atteint, '' dit Bing He, premier auteur de l'article et chercheur au Département de physique. "Notre image dynamique clarifie comment un système optomécanique subit la transition du chauffage au refroidissement et vice versa, et détermine les conditions permettant d'obtenir le « résultat le plus quantique » par le meilleur refroidissement du système. »

Les travaux permettront également d'orienter les futures expériences, dit Min Xiao, professeur émérite au Département de physique. "Avec nos nouveaux résultats dynamiques, non seulement les nouveaux efforts expérimentaux peuvent être guidés, certains résultats et conclusions expérimentaux et théoriques précédemment rapportés pourraient également devoir être réanalysés et réexaminés, " dit Xiao.