新技術の量子レーザー

量子の世界には常に、従来の認識に違反し、さまざまな素晴らしい現象に現れる法則があります。 科学者たちは最近、室温で動作できるだけでなく、エネルギー損失が増加するにつれて、レーザーを生成するために必要なエネルギーが減少する量子レーザーを発明しました。

韓国先端科学技術研究所（KAIST）の物理学者は、レーザーが六角形のマイクロキャビティを通過できるようにするレーザー生成システムを発明しました。このマイクロキャビティには、窒化ケイ素のライニングコーティングが施されています。研究によると、このコーティングに使用されている材料は、レーザーエネルギーの損失を制御するための六角形のマイクロキャビティの設計と一致しています。

この設計により、室温で動作するポラリトンレーザーを作成できます。偏光エキシマレーザーは、近年の高度なレーザーです。レーザー生成の臨界しきい値は、従来のフォトニックレーザーよりも低くなっていますが、通常は低温環境にある必要があります。これがこのテクノロジーのハイライトです。

研究者は、このデザインには従来の認識とは反対の別の特徴があることを発見しました。一般的に言えば、エネルギーはレーザーの動作中に失われます。ただし、このシステムでは、エネルギーの損失が増えると、レーザー光を生成するために必要なエネルギーも減少します。この機能を使用すると、高効率、低エネルギー消費のしきい値レーザーを作成できます。これは、将来、さまざまな量子光学デバイスで使用できます。

「このシステムは、パリティ時間反転対称性と呼ばれる概念を使用しています」と、KAISTの物理学教授であるYong-Hoon Cho（音訳）は述べています。従来の光学デバイス、センサー、量子デバイスのエネルギーしきい値、および光の方向を制御するため。」

この研究は、6月10日にNaturePhotonics誌に掲載されました。