激光器已经无处不在：它们扫描我们杂货的价格，播放我们的光盘，甚至清理我们堵塞的动脉。现在，多亏了一群法国物理学家，世界上有了第一台 saser——一种像激光器放大光一样放大声音的设备。saser 目前还没有多大用处，但研究人员希望有一天能将其变成世界上最灵敏的监听设备。
激光器——这个名字代表“受激发射辐射的光放大”——利用了原子和光之间奇特的量子相互作用。原子可以通过将其中一个电子提升到更高的能量来吸收光子或粒子，但在这种状态下它是不稳定的。最终，它会释放另一个光子并返回到它更平静的存在状态。然而，当一个已经激发的原子被另一个光子击中时，它无法吸收它；相反，它会释放一个相同颜色或频率的光子。激光器利用了这些自由光子。气体、液体或固体中的原子首先被强光或电流泵送到高能状态。然后，其中一个被泵起的原子自发地放松并释放一个光子，该光子撞击相邻的原子，迫使其释放一个自己的光子，这两个光子会寻找其他原子。激光器两端的镜子迫使光子来回反射多次，增加了它们撞击原子的机会。从容器中释放出的光就形成了一束由均匀频率的光子组成的强光束。
声音是另一种形式的能量，我们习惯于将其视为波。但根据量子理论，它可以被视为波和粒子，就像光一样——并且在原子尺度上，粒子表示效果最好。声量子被称为声子，原子吸收和释放它们。在固体中，吸收声子会使原子在其与相邻原子的键中振动；释放声子则使原子得以放松。这些键的排列决定了原子可以吸收的声子频率。
由巴黎大学南区奥赛分校的 Jean-Yves Prieur 和他的同事以及皮埃尔和玛丽·居里大学建造的 saser 以激光器收集光子的方式收集声子。该设备由一根一英寸长的普通玻璃棒组成，几乎被冷冻到绝对零度以消除热量引起的振动。一端连接着压电晶体，压电晶体在电流通过时会发出声振动。
物理学家们首先用一种精心选择的强度和频率的二又二分之一微秒的声脉冲来提升玻璃中的某些原子。然后，他们发送他们想要放大的声脉冲。这些声子穿过玻璃棒，撞击已经激发的原子——并且在不被吸收的情况下——迫使原子释放出自己的声子。声子会倍增，声音也会得到加强。
这证明了 saser 的原理，但设备本身存在巨大的实际局限性。尽管通过适当的刺激，同一根玻璃棒可以放大各种声音——玻璃由具有广泛键的硅酸分子组成，可以吸收和释放多种不同频率的声子——但它一次只能放大一种频率。（Prieur 的团队在 340 兆赫兹下进行了测试，这是人耳听不到的超声波。）而且到目前为止，它只能将该频率放大约 50%。问题在于声音只穿过玻璃棒一次，未能利用许多激发的原子。Prieur 和他的同事们现在正试图弄清楚如何让声音在玻璃棒内部来回反弹，就像光在激光器内部反弹一样。Prieur 说，声音可以永远来回传播，您可能会获得一百分贝或更高的增益。
最后，由于 saser 必须保持如此低的温度，它在实验室以外的应用不会很多。但其潜在的灵敏度在那里可能具有巨大的价值。例如，天体物理学家正在寻找许多理论家声称构成宇宙大部分的奇异暗物质。暗物质粒子进入一块普通的固体物质时，偶尔可能会撞击一个原子，使其振动，并产生微弱的声音。如果研究人员能够制造出足够灵敏的监听设备，他们就能检测到这几个声子。Prieur 认为，也许天体物理学家只需要一个玻璃放大器。
