tehnologija

Kakav je zvuk

Svaki dan smo okruženi stotinama različitih zvukova. Jeste li ikad razmišljali o strukturi zvuka? Iz tečaja školske fizike znamo za zvučne valove, ali sve se u našem Univerzumu sastoji od elementarnih čestica. I zvučni val nije iznimka. Da bi temeljito ispitali što predstavlja zvuk, fizičari sa Sveučilišta Stanford stvorili su vrlo osjetljiv mikrofon. Može se donekle nazvati "kvantnim mikrofonom", jer može uhvatiti vibracije elementarnih zvučnih čestica, nazvanih fononi.

Što je fonon

Još u 1907, Albert Einstein predložio jemogućnost postojanja fonona. To je čestica, koja je nakupina vibracijske energije. Foni emitiraju pobuđeni atomi i pojavljuju se kao zvuk različitih frekvencija. Svaki foon sadrži određenu količinu vibracijske energije. Jedinica energije označena je izrazom Fock. Ako je 1 fock zabilježen u zvučnom valu, to znači da sadrži 1 fonon. Ako je 2 Fock - 2 fonona i tako dalje. Na principu mjerenja Focka temelji se rad "kvantnog mikrofona".

Što je "kvantni mikrofon" i kako funkcionira?

Kvantni mikrofon je hlađenna ultra-niskotemperaturni rezonator. Ali ne možete ga vidjeti golim okom, jer je toliko mali da se može vidjeti pod elektronskim mikroskopom s velikim uvećanjem. Rezonator je spojen u krug u kojem cirkuliraju parovi vezanih elektrona. Odstupanje u kretanju ovih parova elektrona nastaje kao rezultat izloženosti foonima. Taj utjecaj i hvata rezonator, bilježi i šalje u sustav na analizu.

Zašto nam je potreban "kvantni mikrofon"

Prije svega, uređaj je potreban u redutočnije proučiti prirodu zvučnih valova, kao i razumjeti proces stvaranja fonona. Štoviše, kad se promijeni način rada, "kvantni mikrofon" sposoban je sam stvoriti pojedinačne fonone. Odnosno, on se doslovno može koristiti kao generator elementarnih čestica (u ovom slučaju samo čestica zvuka) i, za razliku od Velikog hadronskog sudarača, ne treba izvoditi sudare čestica velikom brzinom. Sve se događa zbog stvaranja manjih vibracija na atomskoj razini.

Ovo je zanimljivo: ruski znanstvenici uspjeli su preokrenuti vrijeme.

To će stvoriti mikroskopske uređaje,sposobni pohraniti i reproducirati kvantne informacije kodirane u parametrima elementarnih čestica zvuka (fononi). Pored toga, takvi sustavi mogu djelovati kao pretvarači mehaničkih signala u optičke signale i obrnuto, što se u budućnosti može koristiti za stvaranje kvantnih računala i drugih elemenata visokotehnoloških naprava.

Želite znati više? Pretplatite se na našu stranicu u Yandexu. Dzen.