Atomista audiotallennusta

12.07.2019

NIST-kvanttimusiikkia-300-t.jpgTämä on CL Holloway atomisessa äänitysstudiossaan. Queenin 'Under Pressure':n stereotallenne atomipohjaisen vastaanottimen kanssa osoittaa kappaleen samanaikaisen laulun ja instrumentaalisen osan havaitsemisen kahdella atomilajilla. Tämä osoittaa, että atomivastaanotin voi vastaanottaa samanaikaisesti monitiesignaaleja.

Kuulostaa vanhan koulun vinyylilevyltä, mutta Chris Hollowayn laboratoriossa streematussa musiikissa erottuva ratina on atomista alkuperää.

Ryhmä National Institute for Standards and Technologyn (NIST) tutkijoita vietti pitkän kuuden vuoden ajan löytääkseen keinon mitata sähkökenttiä suoraan atomien avulla. Moinen paneutuminen vaatii myös vähän irrottelua, joten miksi ei pistäisi atomeja tallentamaan ja toistamaan musiikkia.

Visioni on työstää CD-levy laboratoriossa - meidän studiossamme - jossain vaiheessa ja saada aikaan ensimmäinen CD-tallenne Rydberg-atomeilla", haaveilee Holloway. Vaikka hän ei odota atomien tallennuksen alhaisemman äänenlaadun korvaavan digitaalisia musiikkitallenteita, tutkijoiden tiimi pohtii, miten tätä "viihdyttävää" esimerkkiä atomien tunnistamisesta voitaisiin soveltaa tulevaisuuden viestintälaitteisiin.

"Atomiperustaiset antennit saattavat antaa meille paremman tavan poimia audiodataa kohinasta huolimatta, mahdollisesti jopa hyvin heikoista signaaleista, joita lähetetään syvässä avaruudessa", toteaa Holloway, kuvaillessaan atomista vastaanotinta.

Kyseiset atomit - Rydberg-atomit - ovat laserien korkean energian tilaan virittämiä atomeja, jotka reagoivat mitattavalla tavalla radioaaltoihin (sähkökenttä). Holloway kertoi, miten sähkökentän voimakkuuden mittaaminen Rydberg-atomien avulla antoi suhteellisen yksinkertainen askeleen soveltaa samoja atomeja musiikin tallentamiseen ja toistamiseen - alkaen Hollowayn oman kitaran improvisaatiolla A-mollissa.

He koodasivat musiikin radioaaltoihin, joihin atomit sitten reagoivat ne puolestaan ​​vaikuttavat Rydberg-atomien läpi heijastettaviin lasersäteisiin. Nämä muutokset poimitaan fotoilmaisimelle, joka syöttää sähköisen signaalin kaiuttimeen tai tietokoneeseen - ja voila! Atomiradio syntyi.

Tutkijaporussa käytti kvanttijärjestelmäänsä stereoilmiön tuottamiseen - yhden atomilajin tallentaessa instrumentin ja toisen laulun kahdella eri lasertaajuudella. He valitsivat Queenin raidan - "Under Pressure" - testatakseen, voisiko heidän järjestelmä käsitellä Freddie Mercuryn laajaa äänialuetta.

"Yksi stereon käytön syistä oli osoittaa, että yksi vastaanotin voi ottaa vastaan kahta kanavaa samanaikaisesti, mikä on vaikeaa tavanomaisten vastaanottimien kanssa," selittää Holloway, ja jatkoi, että vaikka se on nyt atomisen viestinnän alkuaika, on mahdollista käyttää tätä viestinnän turvallisuuden parantamiseen.

Tällä hetkellä Hollowayn tiimi pysyy viritettyinä atomiradioihin, koska he yrittävät selvittää, kuinka heikkoa signaalia Rydbergin atomit voivat havaita, ja millaisia tiedonsiirtonopeuksia voidaan saavuttaa.

He eivät ole unohtamassa atomista tallennusta, jota he haluavat tuottaa, minkä he toivovat innostavan seuraavan sukupolven kvanttitieteilijöitä.

Aiheesta aiemmin:

RF-fotoneja ja kvanttihyppyjä

Timanttiin perustuva radiovastaanotin
23.06.2022Perovskiitti ei hevillä antaudu
23.06.2022Pieni robotti kävelee kuin rapu
21.06.2022Uudenlaisen muistin rakentaminen
20.06.2022Nykytekniikalla fotoniselle kvanttirajalle
17.06.2022Polarisaatiota hyödyntävä fotoninen prosessori
16.06.2022Akkuteollisuus etsii uusia materiaaleja
15.06.2022Tutkijat tehostavat atomiradion vastaanottoa
14.06.2022Maanjäristyksen tunnistusta kvanttisalausverkolla
13.06.2022Yön aikainen aurinkokennotekniikka
10.06.2022Hedelmäkärpäsen digitaalinen kaksonen

Siirry arkistoon »