物理學家們找到了一種方法來探測微弱的無線電波，並將其直接轉換為可以透過光纖傳輸的訊號。這項發現可以提高用於磁共振成像和射電天文學的探測器的靈敏度，並有助於將未來的量子計算機連線成網路。
無線電波接收器使用天線來接收輻射。入射波與天線共振並感應出變化的電訊號，然後透過導線傳輸。微弱的無線電訊號必須透過電晶體等電子放大器進行放大，而這些放大器會引入噪聲——額外的波動，當被放大時，會淹沒訊號。噪聲量限制了探測器的靈敏度：最好的放大器必須進行超冷卻以減少引起噪聲的熱振動。
哥本哈根大學尼爾斯·玻爾研究所的物理學家尤金·波爾齊克領導的團隊現在創造了一種探測器，可以在室溫下將無線電訊號轉換為光訊號，而無需經過放大。波爾齊克說，該裝置已經與最先進的電子裝置一樣靈敏。
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上下起伏
這種方法的關鍵，在《自然》雜誌上描述，是一個厚度小於200奈米的氮化矽薄膜，上面鍍有鋁，並懸浮在金板上方。當一個天線接收到無線電訊號時，它會在電路中產生一個振盪的電訊號。這會在鋁和金之間產生來回 flicking 的電壓，由此產生的吸引和排斥靜電力會導致薄膜與波同步運動。
共同作者，尼爾斯·玻爾研究所的物理學家阿爾伯特·施利瑟解釋說，該裝置透過將雷射從薄膜上反射，並測量運動如何移動雷射的光波來檢測這種運動。他說，這種雷射訊號可以被讀取，其精度僅受雷射量子漲落的限制。測試表明，來自薄膜的噪聲非常小：即使在室溫下，薄膜增加的噪聲也比超冷卻電子放大器少100倍，施利瑟說。
之前的實驗已經成功地將射頻訊號轉換為機械振動，並將機械振動轉換為光訊號，但施利瑟和他的同事們已將兩者結合到一個系統中。
宇宙訊號
波爾齊克說，這種低噪聲轉換可以在射電望遠鏡中找到應用：特別是在衛星上，低溫冷卻很困難。他說，他的團隊的裝置可以幫助天文學家“觀察天空，並嘗試捕捉來自宇宙背景輻射的最微弱訊號”。施利瑟說，隨著進一步的改進，他們還可以將該裝置應用於“提供有史以來最清晰的MRI掃描”。
芬蘭于韋斯屈萊大學的物理學家泰羅·海基萊表示，該裝置也可能在新興的量子計算和量子密碼學領域中發揮作用，在這些領域中，資訊由量子位元或量子位攜帶，量子位元由光子或其他可以同時編碼兩個值的系統製成。作為無線電到光轉換器，該裝置可以使在射頻上工作的計算機能夠透過光纖傳送它們的量子資訊。“想法是製造‘飛行量子位元’——光子——它將在兩個在射頻上工作的量子計算機之間進行通訊和傳輸資訊，”海基萊說。
于韋斯屈萊大學的另一位物理學家弗朗切斯科·馬塞爾警告說，該系統目前對於大多數應用來說效率太低：它僅在 0.8% 的時間內成功地將無線電光子轉換為光。然而，他補充說，該裝置“絕對是有希望的”。 “這是一個很好的系統，但距離實際應用還有一段路要走。”