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
17.09.2021Kiertymiä ja laaksoja
16.09.2021Vihreää polttoainetuottoa kehittäen
15.09.2021Topologiaa ja magneettisuutta
14.09.2021Kvanttianturit ohenevat
13.09.2021Nanokamera seuraa kemiallisia reaktioita
10.09.2021Komplementaarista galliumnitridielektroniikkaa
08.09.2021Käytännöllisiä lämpösähkömateriaaleja
06.09.2021Ionit vauhdikkaina erittäin ohuissa savissa
03.09.2021Akun anodi ja katodi osana kotelointia
01.09.2021Nanomaailman kvanttiominaisuuksia

Siirry arkistoon »