早在1665年，克里斯蒂安·惠更斯勋爵就发现，挂在同一木结构上的两个摆钟，会自发地、完美地在一条直线上振荡，但方向相反：时钟是反相振荡的。
从那时起，自然界中耦合振荡器的同步被描述为几个尺度：从心脏细胞到细菌、神经网络，甚至在双星系统中——自发同步。机械振荡器在这些系统中很典型，在纳米尺度，挑战在于同步这些振荡。
来自UB纳米科学与纳米技术研究所(IN2UB)的一组研究人员与ICN2的研究人员在《物理评论快报》上发表了一项新研究：展示了一种纳米级的机械振荡器。通过一系列的实验，研究人员可以同步位于同一硅平台上的两个机械耦合晶体光力学振荡器，并通过独立的光脉冲激活，这些纳米振荡器的尺寸为每500纳米15微米。机械摆接收时钟的脉冲以保持其运动，而光学摆利用辐射的压，但在两个实验中振荡器相互作用是相同的。
研究还表明，集体动力学可以控制作用于一个振荡器的外部唯一。结果显示，由于这些由弱机械耦合主导的集体动力学，为创建可重构的光力学振荡器网络奠定了良好基础。这项研究的负责人、IN2UB的丹尼尔·纳瓦罗·乌里奥斯(Daniel Navarro Urrios)指出：这可能在光子学方面有应用，例如，在模式识别任务或更复杂的认知过程中。耦合振荡器同步是自然界中普遍存在的现象，机械振荡器是典型的例子，但同步纳米级版本是有挑战性的。
本研究了一对光学机械晶体腔的力学动力学同步，与之前在类似物体上进行的研究不同，该晶体腔与一个机械链接相互耦合，并支持独立的光学模式。在这种情况下，以反相的形式振荡，这与考虑反应耦合的数值模型预测一致。研究还展示了如何通过加热激光驱动其中一个腔来暂时禁用耦合系统的同步，从而使两个腔独立振荡。研究结果可以推广到两个以上的腔体，为实现同步机械振荡器的集成网络铺平了道路。
网友评论