C.L. Holloway en su estudio de grabación atómica. La grabación estéreo de 'Under Pressure' de Queen con un receptor basado en átomos muestra la detección simultánea de la parte vocal e instrumental de una canción por parte de dos especies atómicas. Esto ilustra que el receptor de átomos puede recibir señales de comunicación de múltiples rutas simultáneamente. Crédito:J. Burrus en NIST
Suena como un disco de vinilo de la vieja escuela pero el crujido distintivo de la música que llega al laboratorio de Chris Holloway es de origen atómico. El grupo del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, Roca, Colorado, Pasó seis largos años buscando una manera de medir directamente los campos eléctricos utilizando átomos, entonces, ¿quién puede culparlos por divertirse un poco con su nueva tecnología?
"Mi visión es grabar un CD en el laboratorio, nuestro estudio, en algún momento y grabar el primer CD con átomos de Rydberg, ", dijo Holloway. Si bien no espera que la menor calidad de sonido de la grabación atómica reemplace a las grabaciones de música digital, el equipo de científicos de investigación está considerando cómo este ejemplo "entretenido" de detección atómica podría aplicarse en los dispositivos de comunicación del futuro.
"Las antenas basadas en átomos podrían brindarnos una mejor manera de captar datos de audio en presencia de ruido, potencialmente incluso las señales muy débiles transmitidas en las comunicaciones del espacio profundo, "dijo Holloway, que describe su receptor atómico en Anticipos de AIP .
Los átomos en cuestión, los átomos de Rydberg, son átomos excitados por láseres a un estado de alta energía que responde de forma mensurable a las ondas de radio (un campo eléctrico). Después de descubrir cómo medir la intensidad del campo eléctrico utilizando los átomos de Rydberg, Holloway dijo que era un paso relativamente simple aplicar los mismos átomos para grabar y reproducir música, comenzando con las improvisaciones de guitarra de Holloway en La menor.
Codificaron la música en ondas de radio de la misma manera que las conversaciones de teléfonos móviles se codifican en ondas de radio para su transmisión. Los átomos responden a estas ondas de radio, y a la vez, los rayos láser que atraviesan los átomos de Rydberg se ven afectados. Estos cambios se detectan en un fotodetector, que alimenta una señal eléctrica al altavoz o la computadora, ¡y listo! Nació la radio atómica.
El equipo utilizó su sistema cuántico para captar estéreo, con una especie atómica grabando el instrumental y otra la vocal en dos conjuntos diferentes de frecuencias láser. Seleccionaron una pista de Queen, "Under Pressure", para probar si su sistema podía manejar el extenso rango vocal de Freddie Mercury.
"Una de las razones para cortar el estéreo fue demostrar que este receptor puede captar dos canales simultáneamente, que es difícil con los receptores convencionales, "dijo Holloway, quien explicó que aunque son los primeros días de las comunicaciones atómicas, existe la posibilidad de utilizar esto para mejorar la seguridad de las comunicaciones.
Por ahora, El equipo de Holloway está sintonizado con la radio atómica mientras intentan determinar qué tan débil es la señal que pueden detectar los átomos de Rydberg. y qué velocidades de transferencia de datos se pueden lograr.
No se olvidan del registro atómico que quieren producir, con el que esperan inspirar a la próxima generación de científicos cuánticos.