ฟังควอนตัมอะคูสติกอะตอม - วิธีใหม่ในการศึกษาความลับของจักรวาล

การสร้างแบบจำลองโลกควอนตัมนั้นยังห่างไกลจากง่าย ลักษณะทางกายภาพของกลศาสตร์ควอนตัมนั้นห่างไกลจากโลกที่เราอาศัยอยู่และมีระบบที่มีความซับซ้อนเกินกว่าคำอธิบายทางคณิตศาสตร์ คุณสมบัติควอนตัมของรัฐของแข็งเป็นปัญหาที่มีหนามฉาวโฉ่ ตอนนี้นักวิจัยได้ค้นพบวิธีการจำลองพวกเขาโดยใช้คลื่นเสียงและ metamaterial

Metamaterials เป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติที่แปลกใหม่และ metamaterial ประกอบที่École polytechnique fédérale de lausanne (EPFL) มีความสามารถทางเสียงที่น่าสนใจ ทีมสร้างการทดสอบครั้งแรกของ metamaterial ซึ่งประกอบด้วยลูกบาศก์ขนาดเล็ก 16 ลูกหรือ "อะคูสติกอะตอม" - โดยมีช่องเปิดตัวลำโพงหรือไมโครโฟน

ผลลัพธ์ที่เฉพาะเจาะจงในระบบควอนตัมนั้นได้รับจากคลื่นความน่าจะเป็นควอนตัม สิ่งเหล่านี้สามารถอยู่ในการซ้อนทับปรากฏการณ์ที่โด่งดังจากที่แมวอยู่ในกล่องที่มีพิษที่เปิดใช้งานควอนตัมทั้งคู่ตายและยังมีชีวิตอยู่ตามกลไกควอนตัม เป็นการวัดที่ทำให้ระบบล่มสลายในสถานะเฉพาะดังนั้นการศึกษาระบบตามที่เป็น - ดีมักเป็นไปไม่ได้

ระบบอะคูสติกควอนตัมที่ได้รับการออกแบบโดยนักวิจัยเหล่านี้ต้องการตรวจสอบคลื่นความน่าจะเป็นเหล่านี้โดยไม่รบกวนพวกเขา พวกเขาทำเช่นนั้นโดยใช้คลื่นเสียงแทนด้วย metamaterial ซึ่งมีคุณสมบัติที่เหมาะสมในการเลียนแบบโลกควอนตัม งานนี้น่าสนใจ แต่เราอยากรู้ว่าเราสามารถได้ยินความแตกต่างของตัวเองได้จริงดังนั้นเราจึงขอให้นักวิจัยบันทึกการทดลอง

"โดยทั่วไปเราส่ง 'blips' ที่คมชัดความถี่เดี่ยวหรือเสียงสีขาวผ่าน metamaterial ที่ใช้งานอยู่ - จริง ๆ แล้วฉันไม่เคยพยายามที่จะ 'ได้ยิน' ผลลัพธ์จนกว่าคุณจะถาม" ผู้เขียนนำMathieu Padlewskiนักวิจัยระดับบัณฑิตศึกษาที่ EPFL บอกกับ Iflscience

"การตั้งค่าการทดลองประกอบด้วยตัวสะท้อนเสียง 16 ตัวพร้อมไมโครโฟนที่วางอยู่ด้านหน้าของแต่ละคน - ฉันได้ตั้งช่องสัญญาณเสียงซ้ายโดยพลการใน 'อะตอม' 4 และช่องทางขวาบนอะตอม 5 เพื่อให้คุณสามารถได้ยินสิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างสองอะตอม '

ระบบตัวเองสามารถขยายออกไปนอกเหนือจากการตั้งค่าเชิงเส้นในปัจจุบันเพื่อทำความเข้าใจวัสดุที่เป็นของแข็งและวิธีการที่คุณสมบัติด้วยกล้องจุลทรรศน์ของพวกเขาเกิดขึ้นจากโลกควอนตัม พวกเขาไม่จำเป็นต้องจัดการกับข้อ จำกัด ของกลศาสตร์ควอนตัมเช่นกัน ทีมเชื่อว่าระบบอะคูสติกอาจมีแอพพลิเคชั่นที่ดีกว่าฟิสิกส์โซลิดสเตต

“ เราได้สร้างสนามเด็กเล่นที่ได้รับแรงบันดาลใจจากกลศาสตร์ควอนตัมที่สามารถปรับได้เพื่อศึกษาระบบต่าง ๆ Metamaterial ของเราประกอบด้วยองค์ประกอบที่ใช้งานได้สูงทำให้เราสามารถสังเคราะห์ปรากฏการณ์ที่ขยายเกินขอบเขตของธรรมชาติ” Padlewski กล่าวใน Aคำแถลง- “ การใช้งานที่มีศักยภาพรวมถึงการจัดการคลื่นและพลังงานชี้นำสำหรับการสื่อสารโทรคมนาคมและการตั้งค่าอาจวันหนึ่งให้เบาะแสสำหรับการเก็บเกี่ยวพลังงานจากคลื่นเป็นต้น”

การศึกษาถูกตีพิมพ์ในทบทวนทางกายภาพ B.