Базу устройства, сделанного Олегом Астафьевым и его сотрудниками из японской государственной лаборатории RIKEN и лаборатории наноэлектронных исследований NEC, сочиняет маленький «островок» сверхпроводящего алюминия наноскопического размаха, помещенный в микроволновый резонатор длиной немножко мм.
Снутри сверхпроводника электроны образуют куперовские пары, тот или другой могут разрушаться под деянием приложенного показного напряжения, при всем этом один-одинешенек из электронов немедля покидает сверхпроводник спустя проводящий электрод, а иной перебегает на наиболее высочайший энергетический ватерпас. Спустя некое период 2-ой электрон так же покидает сверхпроводящий «островок», тот или иной перебегает в промежуточное энергетическое состояние, при распаде тот или иной появляется микроволновый фотон.
Фотон задерживается снутри резонатора и провоцирует излучение остальных когерентных фотонов. Процесс усиления происходит так же, как и в обыденных мазерах, кроме того, что в их употребляется великое число атомов и молекул, а в новеньком мазере – один-одинешенек искусственный атом. Благодаря экий установки, частоту излучения новейшего устройства можнож верно подстраивать, изменяя приложенное напряжение, в отличие от обыденных мазеров, излучающих на концентрированной частоте, извещает Physicsworld.
Устройство функционирует от источника неизменного напряжения, и в отличие от остальных мазеров ему не требуются показные источники радиочастотного излучения, что дозволяет важно понизить его массу и число выделяемого тепла. Новейший мазер функционирует при температуре около 1К, при тот или иной алюминий находится в сверхпроводящем состоянии.
По воззренью разрабов, новейший мазер быть может применен для сотворения незначительных подстраиваемых источников микроволнового излучения и усилителей, тот или другой будут интегрироваться в электронные микросхемы. Экие приборы могут применяться для исследования динамики молекул и остальных параметров веществ. Ученые также считают, что мазер может приноравливаться в качестве источника когерентных фотонов в квантовых компах.
