首款工作频率超过100 GHz的机电谐振器

耶鲁大学的研究人员展示了世界上第一个工作频率超过100 GHz的机电谐振器，这有可能显着推进无线通信和机械量子系统。

在Llewellyn West Jones，Jr.电气工程，应用物理和物理学教授Hong Tang的实验室中进行，工作结果发表在Nature Electronics上。

开发具有更高工作频率的谐振器是电子领域的一个持续目标。那是因为频率越高，通信速度越快。让谐振器在太赫兹(THz)范围内工作 - 即在100到300千兆赫兹(GHz)之间 - 是一个特别抢手的目标。

“达到更高的频率始终是我们的目标，因为它使通信更快，”唐实验室的博士生，该研究的主要作者谢佳成说。“因此，达到太赫兹以下 - 在这种情况下，达到100 GHz - 为未来的通信设备带来了更多的带宽。

唐指出，这可能是这项工作最重要的技术影响。频率越来越高的机电谐振器是无线通信中的“幕后驱动器”。

“在这项工作之前，工作频率超过100GHz的机械谐振器是不可想象的，”他说。“这是一个值得庆祝的真正里程碑。

这种谐振器在研究机械实体的量子现象方面也很有趣，因为它们可以将量子基态保持在开尔文温度，而不是千兆赫谐振器所需的毫开尔文温度。

“进入更高的频率意味着我们的谐振器对热噪声更具弹性，这意味着我们不必将谐振器冷却到毫开尔文，”谢说。

Xie指出，很少有仪器可以达到如此高的频率，并补充说，大多数实验室的信号发生器只能支持远低于100 GHz的频率。

“为了审查如此高频率的非常小的信号，我们必须采用特定的设计来实现这一点，”他说。“在这项工作中，我们使用毫米波谐振器，该谐振器被整合到悬浮的铌酸锂平台中，它可以在亚太赫兹范围内提供高效的机电转导。没有它，这根本不容易。

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