Logran acoplar péndulos en la nanoescala

El trabajo también muestra que la dinámica colectiva se puede controlar actuando externamente sobre un solo oscilador / UAB

Investigadores del ICN2, la UAB y la UB han logrado sincronizar a nanoescala dos osciladores optomecánicos de cristales acoplados mecánicamente. Los resultados podrían tener aplicaciones en la computación fotónica.

 

UAB / El 1665, lord Christiaan Huygens descubrió que dos relojes de péndulo colgados de la misma estructura de madera oscilaban de forma espontánea, en perfecta consonancia, pero en direcciones opuestas, es decir, los relojes estaban sincronizados en antifase. Desde entonces, la sincronización de osciladores acoplados en la naturaleza se ha descrito en distintas escalas: desde las células del corazón a las bacterias, las redes neurales o, incluso, los sistemas binarios de estrellas se sincronizan de forma espontánea.

Los osciladores mecánicos son paradigmáticos de este tipo de sistemas. En la nanoescala, aunque ya se trabaja con osciladores, el reto es conseguir sincronizarlos. En esa línea, un artículo publicado en Physical Review Letters por un equipo de investigadores del Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2), del Departamento de Física de la UAB y del Instituto de Nanociencia y Nanotecnología de la Universidad de Barcelona (IN2UB) ha mostrado una versión de los osciladores mecánicos en la nanoescala.

En la nanoescala, aunque ya se trabaja con osciladores, el reto es conseguir sincronizarlos

Mediante una serie de experimentos, los investigadores consiguieron sincronizar dos osciladores optomecánicos de cristales acoplados mecánicamente, situados en la misma plataforma de silicio y excitados mediante impulsos ópticos independientes. Estos osciladores nanométricos tienen un tamaño de 15 micrómetros por 500 nanómetros.

Mientras que un péndulo mecánico recibe impulsos del reloj para mantener el balanceo, los péndulos optomecánicos se automantienen gracias a la presión de la radiación, pero la interacción de los osciladores es equivalente en ambos experimentos. El trabajo también muestra que la dinámica colectiva se puede controlar actuando externamente sobre un solo oscilador.

Referencia bibliográfica: 
Colombano, M. F., Arregui, G., Capuj, N. E., Pitanti, A., Maire, J., Griol, A., Garrido, B., Martinez, A., Sotomayor-Torres, C. M., Navarro-Urrios, D. Synchronization of Optomechanical Cavities by Mechanical Interaction. Physical Review Letters, 123, 017402 (2019) DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.017402

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