Investigadores han desarrollado un novedoso láser de fonones multimodo que utiliza una esfera de sílice levitada ópticamente como resonador. Este sistema innovador permite generar y controlar vibraciones acústicas coherentes (fonones) en múltiples modos simultáneamente, abriendo nuevas vías para la manipulación de la información a través de vibraciones mecánicas. La clave de este avance reside en la combinación de la optomecánica levitada, que minimiza las pérdidas por amortiguamiento, con un acoplamiento termomecánico que permite la amplificación de los fonones.

El láser de fonones se basa en la interacción entre la luz y las vibraciones mecánicas de la esfera. Al iluminar la esfera con un láser, la presión de radiación y los efectos termomecánicos inducen una oscilación autoamplificada de la esfera a frecuencias específicas, generando fonones coherentes. A diferencia de los láseres de fonones convencionales, que suelen operar en un único modo, este nuevo diseño demuestra la capacidad de excitar y estabilizar múltiples modos vibracionales, cada uno con su propia frecuencia y patrón espacial. Esto se logra mediante un control preciso de la cavidad óptica y la temperatura del entorno.

Este desarrollo tiene implicaciones significativas para la computación cuántica y la detección de precisión. La capacidad de generar y controlar fonones en múltiples modos podría ser fundamental para el desarrollo de nuevos tipos de procesadores cuánticos basados en fonones, así como para sensores ultra-sensibles que aprovechen la coherencia mecánica. Además, la plataforma de optomecánica levitada ofrece un entorno de bajo ruido y alta calidad mecánica, ideal para explorar fenómenos cuánticos fundamentales y para el diseño de dispositivos que operen a temperatura ambiente.