Скопление NGC 2818. Фото: NASA
Физики из Института Нильса Бора Копенгагенского университета разработали способ не только обнаружить слабые радиоволны, но и преобразовать их в оптические сигналы, которые могут передаваться по волоконно-оптическому кабелю. Специалисты называют это настоящим прорывом, который кардинально изменит ситуацию во многих сферах науки и техники.
Дело в том, что сегодня очень широко используются слабые сигналы. Они улавливаются антеннами, а затем усиливаются специальными устройствами. На этом пути пришедший сигнал серьезно искажается различными помехами. Поэтому ученым приходиться идти на ухищрения, например, охлаждать аппаратуру до очень низких температур, как, скажем, в медицинском томографе, чтобы уменьшить тепловые колебания и, соответственно, электрический шум. Но даже у громоздких дорогих криогенных систем остается порог чувствительности, ниже которого радиосигналы неразличимы.
Новое устройство решает эту проблему. В нем установлена мембрана из нитрида кремния толщиной менее 200 нанометров. Пойманная антенной радиоволна вызывает микроскопические колебания мембраны, которые улавливаются лазером. Точность такого устройства ограничена только квантовыми флуктуациями луча лазера. Тесты показывают, что "шум" от мембраны даже при комнатной температуре в 100 раз ниже, чем у суперохлажденных электронных усилителей.
Новый приемник может применяться в радиотелескопах, особенно космических, где криогенное охлаждение использовать крайне сложно. Мембранный приемник сможет уловить даже самые мизерные флуктуации фонового излучения космоса. Не исключено, что он, наконец, "услышит" и сигналы внеземной цивилизацией.
Изобретение также открывает большие возможности по совершенствованию современной коммуникационной, астрономической и медицинской техники, прежде всего, томографах, квантовых компьютерах и квантовой криптографии.
