Слабая сила одного только света может щелкнуть механическим выключателем размера миллимикрона так или иначе, бригадой отчетов инженеров-электриков. Небольшая штуковина занимает свою позицию без энергии и при комнатной температуре, таким образом, это могло бы когда-нибудь заставить память укусить для оптического компьютера. Другие исследователи говорят, что это также вводит многообещающий новый поворот в горячую область «optomechanics», женящегося на нанотехнологиях и оптике. «Это новая парадигма», говорит Маркус Аспелмийер, физик в университете Вены, не вовлеченный в исследование. «Люди собираются бросить хороший взгляд на это и использовать его в других схемах».
С 2005 физики и инженеры использовали свет, чтобы установить крошечные вибрационные структуры и управлять их движением. Большая часть их усилия сосредоточилась на использовании света для всасывания энергии из вибрационного луча или консоли, чтобы попытаться достигнуть новых состояний движения, которое может быть описано только квантовой механикой, расширив квантовую сферу на движение объектов humanmade.
Фактически, Aspelmeyer, Оскару Пэйнтеру из Калифорнийского технологического института в Пасадене и коллег удалось использовать лазерный свет для «охлаждения» вибрационного луча к самому низкому энергетическому возможному государству, так называемое квантовое стандартное состояние, ключевой шаг к достижению более сложных квантовых состояний движения, как они сообщили 6 октября по своей природе.Теперь, выбирая другой подход, Махмуд Багери, Хун Тан и коллеги в Йельском университете привыкли лазерный свет для энергии накачки в крошечный мост кремния, щелкнув им между двумя стабильными конфигурациями — в действительности, делая механический выключатель. Мост, измеренный 10 микрометров длиной, 500 миллимикронов шириной, и 110 миллимикронов толщиной и, был приостановлен на приблизительно 250 миллимикронов выше стеклянного чипа.
Когда исследователи запечатлели стекло из-под него, расширенный кремний, таким образом, мост поклонился или вверх или вниз, как игральная карта, сжатая продольно между Вашим большим пальцем и указательным пальцем.Уловка должна была использовать свет, чтобы заставить мост переместиться между этими двумя положениями контролируемым способом.
Бригада, начатая путем создания части моста более длинной овальной трассы для света, запечатлена на чип. Вдоль упражнения на растяжку мышц спины этой трассы, или «оптической каверны», управлял параллельным следом, который мог также нести свет. Обычно, свет, проходящий тот параллельный след, мог кровоточить в трассу и накопиться там — но только если ее длина волны была настроена так, чтобы целое число длин волны соответствовало вокруг следа.
Присутствие моста изменяет вещи двумя способами, как бы то ни было. Во-первых, когда мост ограничивает свободу, свет, путешествующий через него, чувствует замедляющийся результат от стекла. В результате след заполняется светом (или «резонирует») в более длинной длине волны, чем это делает, когда мост кланяется.
Во-вторых, с мостом на месте, свет может войти в трассу, даже если ее длина волны не совершенно правильна. Причина состоит в том, что мост может вибрировать.
Таким образом, свет с немного слишком длинной, менее энергичной длиной волны может войти в каверну путем рисования энергии из колебаний в процессе, заставляющем мост перемещаться меньше. Напротив, осветите с немного слишком короткой, более энергичной длиной волны, может войти в каверну путем проигрыша энергии мосту, увеличения колебаний моста.Таким образом, вот то, как Тан и компания щелкнули выключателем. Начиная с моста в, скажем, вниз положении, они применили свет немного более короткой, более энергичной длины волны, чем вниз требуемое положение.
Свет тогда накачал энергию в мост, в конечном счете заставив его шлепнуться дико между вверх и вниз по положениям. Для помещения моста в, скажем, положение они тогда применили свет немного более длинной, менее энергичной длины волны, чем то требуемое положение. Тот свет охладил мост и принес его почти для отдыха в желаемой конфигурации как отчеты бригады сегодня по своей природе Нанотехнологии.
«Это – очень изящная работа», говорит Михал Липсон, оптический физик в Корнелльском университете. Такие наклоненные мосты могли использоваться, чтобы хранить информацию в оптической памяти компьютера — с, например, наклоненный положение за одно и ограничили свободу положению за ноль. «Это – первый раз, когда [такая память] была продемонстрирована довольно достижимым способом», говорит она. «Это определенно выполнимо».
Работа также вводит потенциально важный новый элемент optomechanics, говорит Аспелмийер. Прежде, исследователи работали прежде всего с простыми «линейными» механическими устройствами, остатки частоты вибрации которых то же независимо от того, как энергично они вибрируют.
Мост сильного запаха вибрирует в различной частоте в зависимости от ее конфигурации и сколько он перемещает, и такая «нелинейность» открывает новые возможности управлять светом и движением более сложными способами, говорит Аспелмийер.