C.L. Holloway dans son studio d'enregistrement atomique. L'enregistrement stéréo de "Under Pressure" de Queen avec un récepteur atomique montre la détection simultanée de la partie vocale et instrumentale d'une chanson par deux espèces atomiques. Cela montre que le récepteur atomique peut recevoir simultanément des signaux de communication multivoies. Crédit :J. Burrus au NIST
Cela ressemble à un disque vinyle à l'ancienne, mais le crépitement distinctif de la musique diffusée dans le laboratoire de Chris Holloway est d'origine atomique. Le groupe de l'Institut national des normes et de la technologie, Rocher, Colorado, passé six longues années à trouver un moyen de mesurer directement les champs électriques à l'aide d'atomes, Alors qui peut leur reprocher de s'amuser un peu avec leur nouvelle technologie ?
"Ma vision est de graver un CD dans le labo - notre studio - à un moment donné et d'avoir le premier CD enregistré avec des atomes de Rydberg, " a déclaré Holloway. Bien qu'il ne s'attend pas à ce que la qualité sonore inférieure de l'enregistrement atomique remplace les enregistrements de musique numérique, l'équipe de chercheurs étudie comment cet exemple "divertissant" de détection atomique pourrait être appliqué dans les dispositifs de communication du futur.
"Les antennes à base d'atomes pourraient nous offrir un meilleur moyen de capter des données audio en présence de bruit, potentiellement même les signaux très faibles transmis dans les communications spatiales lointaines, " dit Holloway, qui décrit son récepteur atomique en Avances AIP .
Les atomes en question, les atomes de Rydberg, sont des atomes excités par des lasers dans un état de haute énergie qui répond de manière mesurable aux ondes radio (un champ électrique). Après avoir compris comment mesurer l'intensité du champ électrique à l'aide des atomes de Rydberg, Holloway a déclaré que c'était une étape relativement simple d'appliquer les mêmes atomes pour enregistrer et lire de la musique, en commençant par les propres improvisations à la guitare de Holloway en la mineur.
Ils ont encodé la musique sur des ondes radio de la même manière que les conversations de téléphone portable sont encodées sur des ondes radio pour la transmission. Les atomes répondent à ces ondes radio, et à son tour, les faisceaux laser traversant les atomes de Rydberg sont affectés. Ces changements sont captés sur un photodétecteur, qui alimente un signal électrique dans le haut-parleur ou l'ordinateur et le tour est joué ! La radio atomique était née.
L'équipe a utilisé son système quantique pour capter la stéréo, avec une espèce atomique enregistrant l'instrumental et une autre la voix à deux ensembles différents de fréquences laser. Ils ont sélectionné un morceau de Queen - "Under Pressure" - pour tester si leur système pouvait gérer la vaste gamme vocale de Freddie Mercury.
"L'une des raisons pour lesquelles nous avons coupé la stéréo était de montrer que ce seul récepteur peut capter deux canaux simultanément, ce qui est difficile avec les récepteurs classiques, " dit Holloway, qui a expliqué que bien que ce soit les premiers jours des communications atomiques, il est possible de l'utiliser pour améliorer la sécurité des communications.
Pour l'instant, L'équipe de Holloway reste à l'écoute de la radio atomique alors qu'elle essaie de déterminer la faiblesse d'un signal que les atomes de Rydberg peuvent détecter, et quelles vitesses de transfert de données peuvent être atteintes.
Ils n'oublient pas le record atomique qu'ils veulent produire, avec lesquels ils espèrent inspirer la prochaine génération de scientifiques quantiques.
