محققان ایتالیایی و استرالیایی روشی برای به دام انداختن یک تشدیدگر نانومکانیکی با استفاده از امواج میکرو ابداع کرده‌اند. این تشدیدگر از طریق یک خازن با میکروویو جفت شده و فرایند گیر افتادن تا دماهای چند میلی‌کلوین پایدار می‌باشد.
گیرانداختن نانوتشدیدکننده‌ها
محققان ایتالیایی و استرالیایی روشی برای به دام انداختن یک تشدیدگر نانومکانیکی با استفاده از امواج میکرو ابداع کرده‌اند. این تشدیدگر از طریق یک خازن با میکروویو جفت شده و فرایند گیر افتادن تا دماهای چند میلی‌کلوین پایدار می‌باشد. جدای از مطالعات نانومکانیک کوانتومی، از این فرایند می‌توان در پردازش اطلاعات کوانتومی و شناسایی جرم‌های بسیار سبک و نیروهای بسیار ضعیف استفاده کرد.
نانومکانیک کوانتومی عرصه هیجان‌انگیز جدیدی است که با پیشرفت‌های اخیر در زمینه نانوساخت ایجاد شده است. با این حال یکی از چالش‌های اصلی در این زمینه یافتن مبدل‌هایی برای جایگزینی تشدیدکننده‌های نانومکانیکی است.
روش‌های استاندار اُپتیکی برای این مورد مناسب نیستند، زیرا این ابزارها بسیار کوچک بوده و جفت شدن اُپتیکی بسیار ناکارآمد است. محققان تلاش کرده‌اند از الکترون‌های منفرد (همانند ترانزیستور تک‌الکترونی) استفاده کنند، اما این ابزارها به طور ذاتی بسیار پراکنده‌ساز بوده و در نتیجه بیش از حد نویز ایجاد می‌کنند.
جرارد میلبورن از دانشگاه کوئینزلند در مصاحبه با nanotechweb.org می‌گوید: «ما با همکاری کیت شوآب از دانشگاه کرنل بر روی استفاده از جدیدترین نوآوری‌ها در زمینه مدارات الکترودینامیک کوانتومی در توسعه مبدل‌های امواج میکرو برای حرکات نانومکانیکی تمرکز داشته‌ایم». محققانی از دانشگاه کامرینو ایتالیا نیز در این تحقیق مشارکت داشته‌اند.
میلبورن توضیح می‌دهد که اولین گام در ساخت یک مبدل کوانتومی این است که نشان دهیم چگونه حرکت خود این ابزار (در این مورد، یک گودال هم‌صفحه‌ای میکروویو ابررسانا) می‌تواند به دام بیافتد. این امر به این دلیل امکان‌پذیر است که فرکانس تشدید مکانیکی تشدیدکننده‌های نانومکانیکی به گیگاهرتز می‌رسد. این امر به تشدیدکننده امکان برهمکنش با میدان‌های امواج الکترومغناطیسی را می‌دهد.
میلبورن می‌افزاید: «با این حال ما در کارمان از فرکانس‌های نانومکانیکی بسیار پایین‌تر بهره می‌بریم تا میدان میکروویو و تشدیدکننده نانومکانیکی را گیر بیاندازیم. ایده اصلی این است که تشدیدکننده، یکی از صفحات یک خازن را تشکیل می‌دهد که با گودال میکروویو در خط انتقال جفت شده و آن را از دنیای خارج به پیش می‌راند. با ارتعاش تشدیدکننده، جفت شدن خازنی تنظیم شده و بنابراین فرکانس ارتعاش گودال تنظیم می‌شود».
میلبورن می‌گوید کاربرد اصلی این به دام انداختن ایجاد یک مبدل محدود شده کوانتومی برای حرکات نانومکانیکی است. وی توضیح می‌دهد: «چنین ابزارهایی امکان شناسایی جرم‌های بسیار کوچک و نیورهای بسیار ضعیف را نیز فراهم می‌آورند». این ابزار همچنین می‌تواند در یک سطح کوانتومی نیز کار کرده و به عنوان یک عنصر غیرخطی در مدارات میکروویو ابررسانا (جایگزینی برای اتصالات Josephson) مورد استفاده قرار بگیرد.
