美国研发出可同时操控光线和振动的晶体

光线传播和机械振动是两种不同的物理现象,而美国研究人员新研发出的晶体可以在一个小空间中同时操控这两者.这种光学机械晶体将有助于量子计算机等领域的科研工作.英国《自然》杂志网站日前刊登研究报告说,美国加州理工学院的研究人员在一条只有10微米长的硅晶片上刻了许多凹槽,然后再利用具有特定共振频率的激光照射该晶体,光线在凹槽中多次反射并互相干涉,最后只有部分光线透出,这说明另一部分光线被截留在了晶体中间.与此同时,研究人员探测到晶体中间的小格子在进行前后的机械振动.研究人员说,这种光学机械晶体可用于未来的计算机电路中,尤其是在当前的量子计算机研究中.量子计算处理器的基础各有不同,如原子、光子或超导体等,需要使用不同频率的光,难以结合到一起,而新晶体可以将一种量子处理器的光转化为振动,再将这种振动转化为另一种频率的光.这样,新晶体可以成为混合型量子计算机的理想“连接器”.由于这种晶体对光频率的变化非常敏感,它还可以用作医疗探测器,检查DNA(脱氧核糖核酸)序列和病原体等.此外,它还可以帮助研发出能够检测单个气体分子的探测仪器,这将超出当前任何一种探测仪器的精度.