•  

    pokaż komentarz

    Tldr:

    Po raz pierwszy amerykańscy fizycy bezpośrednio zobaczyli fonony - kwanty drgań dźwięku z mikrometrycznej membrany aluminiowej.
    W tym celu badacze powiązali membranę z kubitem ładunkowym [ charge qubit ] i zmierzyli jego spektrum.
    Ponadto naukowcy wykazali, że korzystając z opracowanego przez nich zestawu, można kontrolować liczbę fononów "żyjących" na membranie.
    Artykuł został opublikowany w Physical Review Letters.

    Dźwięk jest falą drgań mechanicznych, które rozprzestrzeniają się w elastycznym ośrodku, na przykład w powietrzu, wodzie lub drewnie.
    Podobnie jak inne fale, dźwięk można opisać cząstkami (kwantami) przenoszącymi niewielką ilość energii fal.
    Dokładniej, za pomocą kwazicząstek, ponieważ fale dźwiękowe mogą rozprzestrzeniać się tylko na tle ośrodka składającego się z dużej liczby rzeczywistych cząstek.

    Takie kwazicząsteczki - kwanty wibracji dźwiękowych nazywane są fononami.
    (Uprzejma prośba dla fanów Rafonixa i Górala: proszę nie mylić z fotonami - kwantami oscylacji elektromagnetycznych)

    Zwykle fale dźwiękowe zawierają bardzo wiele fononów i nie można ich odróżnić za pomocą konwencjonalnych instrumentów. Ale jeśli system zostanie schłodzony do bardzo niskiej temperatury, jego mechaniczne wibracje "zamarzną" i zmniejszy się liczba fononów.
    W tym przypadku średnią liczbę kwantów fal dźwiękowych można oszacować na podstawie ich średniej energii, która z kolei może być powiązana ze współrzędnymi lub pędem oscylujących części układu.

    U źródeł każdej nuty muzycznej leży mechaniczny oscylator, który rezonuje na określonej częstotliwości.
    Ale to, czego ucho nie może odróżnić, to fakt, że energia tych wibracji jest " dyskretowana na całkowitą liczbę kwantów ruchu, czyli fononów.
    Większość wibrujących obiektów zawiera niezliczoną liczbę fonów, ale naukowcy już od pewnego czasu są w stanie przygotować mechaniczne oscylatory w ich kwantowym stanie podstawowym

    To dość trudne osiągnięcie polegało nie tylko na pozbyciu się wszystkich wzbudzeń termicznych w oscylatorze poprzez intensywne chłodzenie, ale również wymagało wynalezienia systemu detekcji ruchu o czułości na poziomie kwantowym.

    Nowo powstała technika polega na sprzężeniu ruchu oscylatora z innym obiektem kwantowym: nadprzewodzącym kubitem, który może pełnić rolę w detekcji, jak również manipulowaniu stanami ruchu.

    Za pomocą takiego "qubit sound system", dwa oddzielne zespoły pokazali że można zmierzyć liczbę fononów bezpośrednio w makroskopowym oscylatorze mechanicznym.
    W jednym przypadku oscylator jest membraną, której środek masy wibruje jak głowica perkusyjna , podczas gdy w drugim przypadku oscylator jest typem komory dźwiękowo-falowej zwanej rezonatorem fali akustycznej.

    Pokazując bezprecedensową kontrolę nad stanami ruchu, naukowcy dążą do tego aby otworzyć drzwi do wykorzystania oscylatorów jako czujników grawitacji i urządzeń pamięci kwantowej.

    Innymi słowy, dzięki ekstremalnej czułości, te stany ruchu mogą również okazać się wrażliwe na grawitację w małych skalach.
    I wreszcie, ze względu na ich wysoką koherencję i łatwą integrację z innymi systemami fizycznymi, stany kwantowe oscylatorów mechanicznych są uważane za doskonałe kandydatury do przechowywania pamięci w kwantowych technologiach informacyjnych oraz do konwersji sygnałów elektronicznych i optycznych.

    Jeśli chcesz być na bieżąco z najlepszymi znaleziskami to zapisz się na MikroListę. https://mirkolisty.pvu.pl/list/1UH8sCyT1AtCCdXr i dodaj Swój nick do listy #swiatnauki.
    Wystarczy, że klikniesz "dołącz" na stronie listy.

    #nauka #fizyka #fizykakwantowa #komputery #informatyka #technologia #gruparatowaniapoziomu #liganauki #ligamozgow

    źródło: 888877778547.jpg

  •  

    pokaż komentarz

    fonony wykazywali
    A kutasy z nieba lecieli

  •  

    pokaż komentarz

    Czyli jednak podstawki pod kable głośnikowe zrobione ze sprasowanej wielbłądziej kupy i kości mamuta za 5000zł oraz bezpieczniki ze złota płukanego łzami dziewic w czasie księżyca za 35000zł działają ( ͡° ͜ʖ ͡°)

  •  

    pokaż komentarz

    Oczyma wyobraźni już widzę jak audiofile wymieniają pozłacane przewody na przewody fononowe po 2000 PLN za centymetr kabla. #audiofile

  •  

    pokaż komentarz

    Czy ktoś by wyjaśnił co to całe odkrycie w praktyce oznacza i co to daje? :D

    •  

      pokaż komentarz

      @Piobuko7 Oznacza to tyle, że Einstein był bardzo mądry i miał niezłą intuicję, bo to on razem z Kittlem zaproponowali w ogóle fonony.

      Jak powstanie jakaś technika generująca fonony, to umożliwia to manipulację strukturą krystaliczną. Energią w sumie też. Wyobraź sobie kwantową lodówkę dla metali, albo kwantowy piec hutniczy.