新系統將深空信號放大千倍

科技日報北京12月23日電 （記者劉霞）澳大利亞新南威爾士大學研究團隊研製出了一種基於紫色鑽石的微波激射器系統，可將來自深空的微波信號放大1000倍。它能在室温下工作，而不像同類設備那樣，需置於-269℃的環境中。相關論文發表於最新一期《物理評論X》雜誌。

研究團隊表示，這一系統能夠放大由脈衝星、星系或遙遠航天器發出的信號，有助於更深入地探索宇宙和基礎物理學奧秘。

目前，科學家主要利用電子放大器探測來自旅行者1號等遙遠航天器的信號。但這些電子放大器需要低温冷卻以減少熱噪聲。而最新研製出的室温固態微波激射器則無需冷卻。

為打造出這款概念驗證微波激射器，研究團隊在實驗室內培育出一種特殊鑽石。這種鑽石內部含有氮空位中心缺陷，即氮原子取代了晶體結構內空位旁邊的碳原子，從而形成一個自旋系統。當該自旋系統被置於磁場內，並暴露於強綠激光束下時，便能放大入射的微波信號。

新研製的室温微波激射器不僅有望在太空探索領域大放異彩，還將在雷達等國防應用中發揮重要作用。雷達通過發射電磁信號並接收從物體上反彈回來的信號，得到有關物體位置、速度和大小的信息。因此，能夠檢測並增強弱信號的設備將具有極高的實用價值。

研究團隊表示仍需進一步研究以降低微波激射器系統噪聲。他們預計商業設備或將在兩到三年內投入使用。