Une nouvelle étude publiée dans Physique de la nature décrit comment une équipe de scientifiques a utilisé un faisceau laser pour accéder à des ondes sonores à longue durée de vie dans des solides cristallins comme base d'une approche potentiellement nouvelle du traitement et du stockage de l'information. L'un des plus récents physiciens de la Northern Arizona University, professeur adjoint Ryan Behunin, est co-auteur de l'étude. En collaboration avec des scientifiques de Yale et de l'Université de Rochester, il a aidé à développer la théorie décrivant ces systèmes optomécaniques cristallins en vrac.

"Grâce à un effet appelé 'diffusion Brillouin, ' un faisceau laser intense traversant un milieu transparent peut produire des ondes sonores ainsi que de nouvelles couleurs de lumière, " a déclaré Behunin. " Ce type d'interaction entre la lumière et le son relève d'un domaine de la physique appelé optomécanique. Dans des systèmes cristallins vierges spécialement conçus à très basse température, La diffusion Brillouin peut produire des ondes sonores qui persistent très longtemps, beaucoup plus longtemps qu'à température ambiante.

"Ce phénomène est intrigant car plus une onde sonore vit longtemps, plus il peut être utile pour des choses telles que des capteurs de précision ou pour une utilisation avec des ordinateurs quantiques, des systèmes capables d'atteindre des vitesses exponentielles sur votre ordinateur de bureau pour certains types de calculs."

Les technologies acoustiques exploitant la puissance du son sont déjà des éléments essentiels des technologies de tous les jours, des téléphones mobiles aux systèmes de positionnement global. À mesure que la technologie évolue et est capable d'exploiter les propriétés de la mécanique quantique, les scientifiques cherchent à développer des technologies acoustiques pour des applications dans des domaines tels que l'informatique quantique.

Ces dispositifs acoustiques ont un potentiel d'application commerciale :un nouveau laser basé sur le son, par exemple, pourrait permettre de nouvelles approches du chronométrage de précision dans les systèmes de communication. Les interactions entre la lumière et le son dans des cristaux spécialement conçus pourraient permettre la création de nouveaux dispositifs pour les futurs réseaux quantiques.

"Nous sommes très enthousiasmés par les perspectives de ce travail, " a déclaré Behunin. " À l'avenir, nous espérons que ce système permettra des recherches pour une nouvelle physique, des formes uniques de détection de précision et de nouvelles approches du traitement de l'information quantique."