Une étude, dont les résultats intitulés «Resonant driving of a single photon emitter embedded in a mechanical oscillator» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a permis, en couplant une boîte quantique semi-conductrice et un fil vibrant, de détecter les vibrations mécaniques du fil avec une très grande sensibilité.

Indiquons tout d'abord qu'une boîte quantique * «est une nanostructure semi-conductrice (de dimension typique de dix nanomètres), dont les propriétés optiques sont similaires à celles d'un atome». Cette nanostructure, «habituellement exploitée pour des études d'optique quantique, en particulier pour générer des impulsions lumineuses contenant exactement un photon» a permis ici «de sonder finement le mouvement d'un oscillateur mécanique» en intégrant directement la boîte «à la base de l'oscillateur, un fil vertical haut de dix micromètres».

Plus précisément, lorsque ce fil vibre, «la boîte est soumise à une déformation oscillante, qui module l'écart entre ses niveaux d'énergie et donc la couleur des photons qu'elle émet»: ainsi, «en mesurant précisément ces variations en spectroscopie optique, il est possible de résoudre les vibrations thermiques de différents modes mécaniques du fil à température cryogénique, soit des amplitudes de vibration de l'ordre de la centaine de femtomètres (10^-13 m)».

En fin de compte, cette étude ouvre la voie au développement de nouveaux capteurs. En outre, «comme le couplage entre la boîte quantique et le fil fonctionne dans les deux sens, la boîte quantique est capable de mettre en mouvement l'oscillateur, un objet pourtant mille fois plus grand qu'elle».

Lien externe complémentaire (source Wikipedia)

* Boite quantique