UC Santa Barbara tadqiqotchilari lablar miqyosidagi tizimlarning ishlashini raqobatlashadigan ixcham, arzon narxlardagi lazerni ishlab chiqdilar. Ilovalarni kvantni hisoblash, vaqtincha sezish kabi, shu jumladan sun'iy yo'ldoshga asoslangan gravitatsion xaritalash kabi Rubium atomlari va ilg'or chip integrativ usullaridan foydalanadi.
Lazerlar o'ta foton atom soatlari, sovuq-atom interfersorlari va kvantning geytlari kabi ultra aniq atom o'lchovi va nazoratini talab qiladigan tajribalar uchun zarurdir. Lazerlarning samaradorligi kaliti - bu faqat bitta rang yoki chastotaning yorug'ligi chiqishi bo'lgan spektakli poklik. Bugungi kunda ultra kam shovqin-suronga erishish, ushbu dasturlar uchun zarur bo'lgan barqaror yorug'lik katta va qimmatbaho dastgohlarga tayanadi va tor spektakli diapazonda fotontlarni yaratish va boshqarish uchun mo'ljallangan.
Ammo bu atom dasturlari laboratoriya va skameykopdan qochib qutulishi mumkinmi? Bu, ko'rish haydash tadqiqotlari Daniel Blumenthal, UC Santa Barbara shahrida muhandislik professori, u erda uning jamoasi ushbu yuqori aniqlikdagi lazerlarning ishlashini engillashtiradigan qurilmalarda takrorlash uchun ishlamoqda.
"Ushbu kichik lazerlar amaliy kvant tizimlari, shuningdek, joylashtirilgan va kosmik kvant sensorlari uchun lazerli echimlarni, shuningdek, Blumbrumxal laboratoriyasida aspirant Andrei ISichenko. "Bu neytral atomlar va tuzoqli ionlardan foydalangan holda, shuningdek, atom soatlari va grimetrlar kabi sovuq tarmoqli kvant daymasining ta'siri bo'ladi."
Ilmiy hisobotlar, Imzum, Ichichenko va ularning jamoasi ushbu yo'nalishda "{4}} o'z-o'zini in'ektsiya 780- 780- 780-" ning in'ektsiya liniyasini ishlab chiqarishda chop etilgan qog'ozda. Tadqiqotchilarning ta'kidlashicha, gugurt qutisining o'lchami bilan ko'rsatilgan qurilma ishlab chiqarish narxi va makonining bir qismida joylashgan tor-liniyhth 780- NM Lazers-ni o'chirib qo'yishi mumkin.
Rubidiy atomlari lazer uchun tanlangan, chunki ular turli xil dasturlarga ideal qiladigan xususiyatlarga ega. D2 optik o'tishning barqarorligi ularni atom soatlarida ideal qiladi; Atomlarning sezgirligi ularni sensorlar va sovuq atom fizikasi uchun mashhur tanlov qiladi. Atom havolasi sifatida xizmat qiladigan reubidlium atomlari o'rniga lazerni olib tashlagan holda, infidrilli lazer barqaror atom o'tishining xususiyatlarini oladi.
"Siz lazerni tuzatish uchun atom o'tish liniyasidan foydalanasiz", deydi Blumbumhal, qog'ozning katta muallifi. "Boshqacha qilib aytganda, lazerni atom o'tishi uchun qulflash orqali lazerni barqarorlik nuqtai nazaridan atomik o'tish xususiyatlariga ko'proq yoki kamroq davom etadi."
Ammo xayolparast nur aniq lazer uchun qilmaydi. Lazer nurining ideal sifatini olish uchun "shovqin" olib tashlanishi kerak. Blumbumhal buni gitara satriga ega bo'lgan sozlash vilkasi sifatida tasvirlaydi. "Agar siz sozlash vilkasi bilan C ursangiz, bu juda mukammal bo'lishi mumkin", - deya tushuntiradi u. "Ammo agar siz gitara chalsangiz, unda boshqa ohanglarni eshitishingiz mumkin." Xuddi shunday, lazer yorug'ligi turli xil chastotalar (ranglar), qo'shimcha "ohanglar yaratishi mumkin". Kirlik chastotani ishlab chiqarish uchun (bu holda sof chuqur qizil chiroq), tizim lazer nurini yanada tekislash uchun qo'shimcha tarkibiy qismlardan foydalanadi. Tadqiqotchilarning vazifasi ushbu funktsiyani va bitta chipda ishlashni boshlash edi.
"Jamoa tijorat maqsadlari mavjud bo'lgan derot diapazonlarining, dunyodagi eng past yo'qotishli diapiyalar (Blumenthalning laboratoriyasi) va eng yuqori sifatli omillar, barchasi kremniy nitrinat platformasida to'qnashdi. Shunday qilib, ular shunday qilishdi O'zining sinovlariga ko'ra -- katta sxemalarni ko'paytirishga qodir, ular ilgari birlashtirilgan lazerlar, oldindan birlashtirilgan lazerlar, ko'pincha kalitrlar va liniy yo'lda.
"Liniy yo'lning ahamiyati shundan iboratki, biz lazerning ishlashini qurbon qilmasdan ixcham lazerlarga erisha olamiz", deb tushuntirdi Isichenko. "Qayta qurilgan keng golbozsiya tufayli ba'zi jihatdan keng tarqalgan. Ushbu liniyaldlar lazer shovqinining hissasini bartaraf etish, va shu bilan atom signallarini to'liq hal qilishda yordam beradi atrof-muhitga javob berishadi va hokazo »
Ushbu loyiha uchun past hiyla-nayranglar, LASER texnologiyasining barqarorligi va tashqi va ichki manbalardan shovqinni engillashtirish qobiliyatini qayd etuvchi sub-hertts fundamental va pastki kilohertz eng past ko'rsatkichlar.
Texnologik xarajatlarning boshqa afzalliklari - $ 50 diodan foydalanadi va iqtisodiy chip ishlab chiqarish dunyosidan olingan CMOS-mos keladigan vosita-keng jarayonlardan foydalangan holda ishlab chiqariladigan va keng qamrovli ishlab chiqarish jarayonidan foydalanilgan. Ushbu texnologiyaning muvaffaqiyati ushbu yuqori ko'rsatkich, arzon narxlar, arzon narxlarda integratsiyalashgan lazerlar laboratoriyada, ham kvant vaqtlari, atom vaqtida va eng zaif signallarni sezishlarini anglatadi. masalan, yer atrofida tortish tezlashuvidagi o'zgarishlar.
"Siz bu asboblarni sun'iy yo'ldoshlar va xaritaning og'irliklarini, er yuzida biron bir aniqlik bilan joylashtirishingiz mumkin", dedi Blumblhal. "Dengiz sathini o'lchash, dengiz sathini o'lchash, dengiz sathini o'lchash, dengiz sathida va zilzilalarning o'zgarishini his qilishingiz mumkin." U qo'shimcha qildi: "Ushbu texnologiya ixcham, kam quvvatliroq va engil va kosmosda joylashtirish uchun idealdir."
