物理学家们找到了一种方法来探测微弱的无线电波，并将其直接转换为可以通过光纤传输的信号。这项发现可以提高用于磁共振成像和射电天文学的探测器的灵敏度，并有助于将未来的量子计算机连接成网络。
无线电波接收器使用天线来接收辐射。入射波与天线共振并感应出变化的电信号，然后通过导线传输。微弱的无线电信号必须通过晶体管等电子放大器进行放大，而这些放大器会引入噪声——额外的波动，当被放大时，会淹没信号。噪声量限制了探测器的灵敏度：最好的放大器必须进行超冷却以减少引起噪声的热振动。
哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所的物理学家尤金·波尔齐克领导的团队现在创造了一种探测器，可以在室温下将无线电信号转换为光信号，而无需经过放大。波尔齐克说，该设备已经与最先进的电子设备一样灵敏。
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上下起伏
这种方法的关键，在《自然》杂志上描述，是一个厚度小于200纳米的氮化硅薄膜，上面镀有铝，并悬浮在金板上方。当一个天线接收到无线电信号时，它会在电路中产生一个振荡的电信号。这会在铝和金之间产生来回 flicking 的电压，由此产生的吸引和排斥静电力会导致薄膜与波同步运动。
共同作者，尼尔斯·玻尔研究所的物理学家阿尔伯特·施利瑟解释说，该设备通过将激光从薄膜上反射，并测量运动如何移动激光的光波来检测这种运动。他说，这种激光信号可以被读取，其精度仅受激光量子涨落的限制。测试表明，来自薄膜的噪声非常小：即使在室温下，薄膜增加的噪声也比超冷却电子放大器少100倍，施利瑟说。
之前的实验已经成功地将射频信号转换为机械振动，并将机械振动转换为光信号，但施利瑟和他的同事们已将两者结合到一个系统中。
宇宙信号
波尔齐克说，这种低噪声转换可以在射电望远镜中找到应用：特别是在卫星上，低温冷却很困难。他说，他的团队的设备可以帮助天文学家“观察天空，并尝试捕捉来自宇宙背景辐射的最微弱信号”。施利瑟说，随着进一步的改进，他们还可以将该设备应用于“提供有史以来最清晰的MRI扫描”。
芬兰于韦斯屈莱大学的物理学家泰罗·海基莱表示，该设备也可能在新兴的量子计算和量子密码学领域中发挥作用，在这些领域中，信息由量子比特或量子位携带，量子比特由光子或其他可以同时编码两个值的系统制成。作为无线电到光转换器，该设备可以使在射频上工作的计算机能够通过光纤发送它们的量子信息。“想法是制造‘飞行量子比特’——光子——它将在两个在射频上工作的量子计算机之间进行通信和传输信息，”海基莱说。
于韦斯屈莱大学的另一位物理学家弗朗切斯科·马塞尔警告说，该系统目前对于大多数应用来说效率太低：它仅在 0.8% 的时间内成功地将无线电光子转换为光。然而，他补充说，该装置“绝对是有希望的”。 “这是一个很好的系统，但距离实际应用还有一段路要走。”