technológia

Mi a hang?

Minden nap több száz különböző hang vesz körül. Gondolt már valaha a hang felépítésére? Az iskolai fizika kezdetén tudunk hanghullámokról, de az univerzumban minden elemi részecskékből áll. És a hanghullám sem kivétel. Annak érdekében, hogy alaposan megvizsgáljuk, mi a hang, a Stanfordi Egyetem fizikusai nagyon érzékeny mikrofont készítettek. Ez bizonyos mértékig „kvantummikrofonnak” nevezhető, mivel képes elfogni az elemi hangrészecskék, úgynevezett fononok rezgéseit.

Mi a fonon?

1907-ben Albert Einstein javasoltaa fononok létezésének lehetősége. Ez egy részecske, amely a vibrációs energia csoportja. A fononokat gerjesztett atomok bocsátják ki, és különféle frekvenciájú hangként jelennek meg. Minden fonon tartalmaz egy bizonyos mennyiségű vibrációs energiát. Az energiaegységet a Fock kifejezés jelöli. Ha 1 hangot rögzítenek a hanghullámban, ez azt jelenti, hogy 1 fonont tartalmaz. Ha 2 Fock - 2 fonon és így tovább. A „kvantummikrofon” munkája a Fock mérésének elvén alapul.

Mi az a „kvantummikrofon” és hogyan működik?

A kvantummikrofont lehűtjükultra-alacsony hőmérsékletű rezonátorhoz. De szabad szemmel nem láthatja, mivel olyan kicsi, hogy csak nagy nagyítású elektronmikroszkóp alatt látható. A rezonátort egy olyan áramkörhöz csatlakoztatják, amelyben kötött elektronok pára kering. Ezen elektronpárok mozgásának eltérése a fononokra gyakorolt ​​hatásuk következtében merül fel. Ez az ütés elkapja a rezonátort, rögzíti és továbbítja a rendszerhez elemzés céljából.

Miért van szükségünk "kvantummikrofonra"

Mindenekelőtt a készülékre van szükség rendbena hanghullámok természetének pontosabb megismerése, valamint a fononképződés folyamatának megértése. Sőt, ha az üzemmódot megváltoztatják, a „kvantummikrofon” képes önmagában egyetlen fonont előállítani. Vagyis szó szerint elemi részecskék (ebben az esetben csak a hangrészecskék) generátoraként használható, és a nagy hadron-ütközővel ellentétben nem kell nagy részecskék ütközéseit végrehajtania. Minden úgy történik, hogy az atomszinten kisebb rezgések jönnek létre.

Ez érdekes: az orosz tudósok vissza tudták fordítani az időt.

Ez mikroszkopikus eszközöket hoz létre,képesek tárolni és reprodukálni a hang elemi részecskéinek (fononok) paramétereiben kódolt kvantuminformációkat. Ezen túlmenően az ilyen rendszerek képesek a mechanikai jelek optikai jelekké konvertálására és fordítva, amelyek felhasználhatók kvantumszámítógépek és a jövőben a csúcstechnológiás készülékek egyéb elemeinek létrehozására.

Szeretne többet tudni? Iratkozzon fel oldalunkra a Yandex-ben.