Looks… Los científicos están escuchando para el menor ruido posible del universo | Descubra la revista

Una milímetro de 2 “cámara de eco,” anticuada en la superficie de un microchip, puede escuchar ondas subatómicas.


Cortesía Philip Krantz/Chalmers University of Technology


En un planeta de cacería con señuelo con sonido y furia, los físicos están escuchando el sonido más suave posible en el universo. Llamado el fonón cuántica, esta onda acústica subatómica puede detectarse sólo por instrumentos complejos que distinguen el silencio puro de su menor desviación posible. Recientemente físicos liderados por Delsing de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia creado un oído tal mecánico, que pronto pudo sintonizar en notas minúsculo del fonón.


Micrófono de quantum de Delsing está construido sobre un chip semiconductor dos décimas de pulgada de largo. Sobre la superficie del chip, que se haya enfriado a casi cero absoluto (–459 grados Fahrenheit) para eliminar las vibraciones térmicas, dos conos de aluminio pequeño conectados por un campo eléctrico generan extremadamente débiles ondas sonoras que rebotan hacia atrás y adelante. Como van, las olas desplazan ligeramente átomos en el semiconductor, desplazamiento positivos núcleos atómicos descentrada de sus alrededor de electrones y alterar sutilmente la carga eléctrica de los átomos. Un detector colocado en el camino de las olas registra esos cambios, actuando como el micrófono. Cuanto menor sea la señal, cuanto menor sea la onda. A pesar de que su dispositivo todavía no puede recoger fonones individuales, Delsing dice que su equipo se está acercando: poder medir ondas de sonido a pocos quintillionths de un metro de altura. “Que es mucho menor que el tamaño de un protón,”, dice con orgullo.

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Fonones podrían contribuir a ordenadores cuánticos futuras. Estas poderosas máquinas dependería el qubit, una unidad de información que puede representar 0 y 1 (los bloques de construcción de la computación binaria), en lugar de la broca estándar, que puede ser sólo uno o el otro. Los científicos habían asumido ordenadores cuánticos podrían procesar información con luz, pero una pequeña suficiente onda sonora podría trabajar así.


En un nivel más básico, nunca nadie ha estudiado fonones en acción, por lo que los científicos simplemente no saben lo que sucede cuando viajan a través de un material. Como resultado, dice Delsing, el potencial para nuevos descubrimientos es tremendo: “podemos detectar cosas que no han podido detectar antes; tendremos que ver donde que nos lleva.”




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