Квантовая система из атомов Ридберга записала песню Queen

Американские ученые запрограммировали квантовую систему ридберговских атомов для записи звуковых волн. Благодаря системе удалось записать трек группы Queen «Under Pressure». Исследование было представлено на страницах AIP Advances.

Атомы Ридберга — это атомы с внешним электроном в высоковозбужденном состоянии, что отражает высокое главное квантовое число n. У этих атомов есть несколько полезных свойств. Большие дипольные моменты масштабируются как n², длительное время жизни пропорционально n³, а внушительные расстояния взаимодействия друг с другом отражает формула n⁴/R³, где R — межатомное расстояние. Эти свойства открывают широкий спектр интересных применений для ридберговских атомов. Например, большие дипольные моменты повышают чувствительность к электрическим полям, что делает их хорошими датчиками поля. Длительное время жизни может приводить к разработке лазерных источников. А внушительные длины взаимодействия дают возможности для создания кубитов.

В своей работе исследователи применили концепцию электромагнитно-индуцированной прозрачности — квантового интерференционного эффекта, который делает среду прозрачной в узком спектральном диапазоне вокруг линии поглощения. Подход на основе ридберговских атомов и электромагнитно-индуцированной прозрачности позволил закодировать музыку в радиоволны почти так же, как разговор по мобильному телефону для передачи между устройствами. Атомы реагировали на музыкальные волны и меняли спектр излучения. Это фиксировал фотоприемник и передавал на динамик или компьютер. Более того, два разных вида ридберговских атомов (цезия и рубидия) в одной паровой камере позволяли записывать две гитары одновременно.

Команда использовала квантовую систему для стереозаписи: один вид атомов записывал инструментальное сопровождение, а другой — вокал. Записав трек Queen «Under Pressure», ученые показали, что система может справиться даже с вокальным диапазоном Фредди Меркьюри.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.