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丹麥哥本哈根大學(xué)尼爾斯·玻爾研究所與德國康斯坦茨大學(xué)、瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的科學(xué)家合作，開發(fā)出一種超薄量子鼓膜，其聲信號(hào)傳輸損耗僅為百萬分之一，性能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)電子電路。這一突破性成果發(fā)表在《自然》（Nature）期刊上，可能為量子計(jì)算和精密傳感等領(lǐng)域帶來變革。 該鼓膜由氮化硅制成，寬約10毫米，表面布滿三角形孔洞陣列。當(dāng)聲子（固體材料中的振動(dòng)量子）在膜中傳播時(shí)，原子的振動(dòng)推動(dòng)信號(hào)的傳遞，即使信號(hào)繞過孔洞或改變方向，能量損耗也極低。相比之下，電子電路中信號(hào)的衰減速度要快十萬倍。這種近乎無損的傳輸特性，使該薄膜成為高保真信號(hào)處理的理想平臺(tái)。 研究人員指出，這一技術(shù)的潛在應(yīng)用廣泛。例如，量子計(jì)算機(jī)需要不同組件間的超精密信號(hào)傳輸，而量子傳感器則依賴高靈敏度檢測微小振動(dòng)，如生物體內(nèi)的細(xì)微波動(dòng)。目前，全球多個(gè)團(tuán)隊(duì)正致力于相關(guān)研究，該成果可能為這些領(lǐng)域提供關(guān)鍵支持。 研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃構(gòu)建更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，研究聲子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，甚至模擬聲子在交叉路徑中的碰撞行為，以探索新的物理現(xiàn)象和潛在應(yīng)用。這一研究不僅推動(dòng)了量子聲學(xué)的發(fā)展，也為未來技術(shù)突破奠定了基礎(chǔ)。 《每日科學(xué)》網(wǎng)站（www.sciencedaily.com） |
