Tek tek fotonların mekanik öğeler üzerinde çok küçük, yüksek düzeyde düzenlenmiş radyasyon basıncı uygulama kabiliyetine sahip olması, optomekanik sistemleri temel fizik deneyleri ve hassas sensörler için tercih edilen bir platform haline getirmektedir. Araştırmacılar bir optomekanik cihazın mekanik bileşenini kuantum rejiminde çalıştırabilmek için onu temel durumuna soğutmalıdır. Bunu genellikle osilatörü sözde doğrusal optik bir boşluğa bağlayarak gerçekleştirirler. Bu soğutmanın verimliliği, Avusturya’daki Innsbruck Üniversitesi’nden David Zoepfl ve meslektaşları tarafından gösterildiği gibi, doğrusal boşluğun doğrusal olmayan bir boşlukla değiştirilmesiyle önemli ölçüde artırılabilir. Ekip, mevcut yöntemlerle soğutulması zor olan yüksek kütleli mekanik sistemlerin kendi yaklaşımından özellikle faydalanabileceğini iddia ediyor.
Ekibin düzeneği, süper iletken bir optik boşluğa endüktif olarak bağlanan manyetik bir konsoldan oluşuyor. Boşluğun ışık yoğunluğuna doğrusal olmayan tepkisi nedeniyle, boşluk içindeki foton sayısı arttıkça boşluğun frekansı düşer.
Zoepfl ve arkadaşları testlerde, boşluktaki fotonları uyarmak için mikrodalga radyasyonu kullandılar. Bu prosedür hem boşluğun manyetik alana verdiği doğrusal olmayan tepkinin büyüklüğünü hem de osilatör ile boşluk arasındaki bağlantı gücünü değiştirdi. Doğrusal bir boşluğa kıyasla, konsolun termal dalgalanmalarının genliğinin doğrusal olmayan boşlukları için daha hızlı düştüğünü keşfettiler. Ek olarak, konsolun aynı koşullar altında doğrusal bir kavite ile elde edilebilecek olandan daha düşük büyüklükte etkili bir sıcaklığa soğutulabileceğini gösterdiler.
Grup şu anda, daha yüksek kütleli sistemleri kuantum sınırlarında araştırmak için gereken etkili sıcaklıklara ulaşmak için bu yöntemi kullanarak soğutmayı daha da iyileştirmenin yollarını araştırıyor.
Kaynak: physics.aps.org/articles/v16/s6
