Chalmersi Tehnoloogiaülikooli teadlased demonstreerisid uut tüüpi helidetektorit, mis mõõdab ka kvantmehaanilisi helitasemeid. Antud töö tulemuseks võiksid olla uut tüüpi kvanthübriid-vooluringid, mis kombineerivad nii elektrilisi kui ka akustilisi elemente.
Üksikelektron-transistoril (Single Electron Transistor) põhinev kvantmikroskoop. Helilained panevad kvantmikrofoni all asuvad aatomid võnkuma. Helilainete suurus pildil on liialdatud. Pilt: Philip Krantz, Chalmers.
,,Kvantmikrofon” põhineb üksikelektron-transistoril – transistoril, milles voolutugevus viib transistorist korraga läbi üheainsa elektroni. Antud uurimisgrupi poolt uuritavad helilained levivad üle kristallilise mikrokiibi pinna ning sarnanevad pärast kivi vette viskamist tiigiveel tekkivate säbrulainetega. Sellise helilaine lainepikkus on vaid 3 mikromeetrit, kuid detektor ise on veelgi väiksem ning võimaldab mööduvaid helilaineid kiiresti tabada, kirjutab Sciencedaily.com.
Kiibi pinnale koostasid teadlased kolme millimeetri pikkuse kajakambri. Vaatamata sellele, et heli kiirus kristallis on ligi kümme korda suurem kui õhus, näitab detektor kuidas heliimpulsid kambri seintelt edasi-tagasi peegelduvad, kinnitades seega laine akustilist olemust.
Detektor on tundlik maksimaalkõrgustele, mis on suurusjärgus mõni protsent prootoni diameetrist – nii madalad, et heli kontrollivad pigem kvantseadused kui klassikaline mehaanika.
,,Eksperiment viidi läbi klassikaliste helilainetega, kuid see näitab, et meil on olemas kõik vajalik, et alustada katseid ka tõeliselt kvantakustilisel skaalal – siiani pole keegi seda teinud,” sõnas Martin Gustafsson, artikli peaautor.
Isegi kui need helid oleksid piisavalt valjud, siis on nende lainete helikõrgus ikkagi selline, et inimkõrv seda ei kuule. Sellise heli sagedus on umbes 1 gigahertsi. Antud detektor on selliste kõrgsageduslike helide jaoks maailma kõige tundlikum.
Teadusartikkel: “Local probing of propagating acoustic waves in a gigahertz echo chamber“
Leave a Reply