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科技日?qǐng)?bào)記者?劉霞

美國耶魯大學(xué)科學(xué)家展示了世界上第一個(gè)工作頻率超過100吉赫茲的機(jī)電諧振器，有望顯著促進(jìn)無線通信和機(jī)械量子系統(tǒng)的發(fā)展。相關(guān)研究刊發(fā)于最新一期《自然·電子》雜志。

亞太赫茲機(jī)電諧振器制造工藝流程。圖片來源：物理學(xué)家組織網(wǎng)

開發(fā)出工作頻率更高的諧振器是電子領(lǐng)域科學(xué)家們孜孜以求的目標(biāo)。因?yàn)轭l率越高，通信速度就越快，有很多科研團(tuán)隊(duì)在開發(fā)亞太赫茲（THz）范圍內(nèi)，即100—300吉赫茲之間工作的諧振器。

在本研究中，科學(xué)家采用特定的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。他們使用了一個(gè)毫米波諧振器，該諧振器被集成到一個(gè)懸浮的鈮酸鋰平臺(tái)中，該鈮酸鋰平臺(tái)可在亞太赫茲范圍內(nèi)提供高效的機(jī)電轉(zhuǎn)換，由此他們獲得了首個(gè)工作頻率超過100吉赫茲的機(jī)電諧振器。

研究人員指出，工作頻率越來越高的機(jī)電諧振器是無線通信中的“幕后驅(qū)動(dòng)因素”。諧振器的工作頻率達(dá)到100吉赫茲，會(huì)為未來的通信設(shè)備帶來更多帶寬，這可能是這項(xiàng)工作最重要的技術(shù)影響。

此外，這種在高頻率下工作的諧振器對(duì)研究機(jī)械物體的量子現(xiàn)象也大有助益，因?yàn)樗鼈兛稍诮^對(duì)零度之上幾開爾文的溫度下保持量子基態(tài)。研究人員解釋道，諧振器能在更高頻率下工作意味著其更不容易受熱噪聲的影響。

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