早在1665年，克里斯蒂安·惠更斯勳爵就發現，掛在同一木結構上的兩個擺鐘，會自發地、完美地在一條直線上振盪，但方向相反：時鐘是反相振盪的。從那時起，自然界中耦合振盪器的同步被描述為幾個尺度：從心臟細胞到細菌、神經網絡，甚至在雙星系統中——自發同步。機械振盪器在這些系統中很典型，在納米尺度，挑戰在於同步這些振盪。
來自UB納米科學與納米技術研究所(IN2UB)的一組研究人員與ICN2的研究人員在《物理評論快報》上發表了一項新研究：展示了一種納米級的機械振盪器。通過一系列的實驗，研究人員可以同步位於同一硅平臺上的兩個機械耦合晶體光力學振盪器，並通過獨立的光脈衝激活，這些納米振盪器的尺寸為每500納米15微米。
機械擺接收時鐘的脈衝以保持其運動，而光學擺利用輻射的壓，但在兩個實驗中振盪器相互作用是相同的。研究還表明，集體動力學可以控制作用於一個振盪器的外部唯一。結果顯示，由於這些由弱機械耦合主導的集體動力學，為創建可重構的光力學振盪器網絡奠定了良好基礎。
這項研究的負責人、IN2UB的丹尼爾·納瓦羅·烏里奧斯(Daniel Navarro Urrios)指出：這可能在光子學方面有應用，例如，在模式識別任務或更復雜的認知過程中。耦合振盪器同步是自然界中普遍存在的現象，機械振盪器是典型的例子，但同步納米級版本是有挑戰性的。
本研究了一對光學機械晶體腔的力學動力學同步，與之前在類似物體上進行的研究不同，該晶體腔與一個機械鏈接相互耦合，並支持獨立的光學模式。在這種情況下，以反相的形式振盪，這與考慮反應耦合的數值模型預測一致。研究還展示瞭如何通過加熱激光驅動其中一個腔來暫時禁用耦合系統的同步，從而使兩個腔獨立振盪。研究結果可以推廣到兩個以上的腔體，為實現同步機械振盪器的集成網絡鋪平了道路。
博科園｜研究/來自：巴塞羅那大學
參考期刊《物理評論快報》
DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.017402
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