Ученые разработали ультратонкий плоскопараллельный конденсатор с зазором всего в 32 нанометра. Это открытие прокладывает путь к созданию нового класса компактных и высокочувствительных квантовых сенсоров, включая устройства для атомно-силовой микроскопии.
Новая конструкция состоит из подвижной алюминиевой мембраны и неподвижного электрода. В сочетании с катушкой индуктивности эти элементы формируют резонансный контур, который крайне чувствителен к механическим колебаниям мембраны. «Мы заменяем оптические измерения электрическими резонансными контурами, полностью исключая громоздкие оптические компоненты», – поясняют разработчики.
Этот метод позволяет обойти ограничения традиционных оптомеханических систем, которые сложны, хрупки и плохо поддаются миниатюризации. Более того, созданные наноструктуры демонстрируют выдающиеся шумовые характеристики, ограничиваемые лишь законами квантовой физики, даже при комнатной температуре. В рамках альтернативного подхода команда также продемонстрировала возможность использования исключительно механических резонаторов, чьи колебания можно целенаправленно синхронизировать.
Это устраняет необходимость охлаждения до сверхнизких температур, которая характерна для многих современных квантовых сенсоров. «Наши результаты вселяют в нас огромный оптимизм относительно будущего. Мы показали, что наши наноструктуры обладают ключевыми характеристиками, необходимыми для создания нового поколения надежных и высокоточных квантовых сенсоров. Дверь в квантовый мир теперь открыта», – заявляют исследователи.
Источник: Rutab.net
распечатать статью
