Het klinkt als een ouderwetse vinylplaat, maar het kenmerkende gekraak in de muziek die het laboratorium van Chris Holloway binnenstroomt, is van atomaire oorsprong. De groep van het National Institute for Standards and Technology, Kei, Colorado, zes jaar lang een manier gevonden om elektrische velden rechtstreeks te meten met behulp van atomen, dus wie kan het hen kwalijk nemen dat ze dan een beetje plezier hebben met hun nieuwe technologie?

"Mijn visie is om op een gegeven moment een cd te maken in het lab - onze studio - en de eerste cd te laten opnemen met Rydberg-atomen, "zei Holloway. Hoewel hij niet verwacht dat de lagere geluidskwaliteit van de atoomopname digitale muziekopnames zal vervangen, het team van onderzoekswetenschappers overweegt hoe dit "vermakelijke" voorbeeld van atomaire detectie kan worden toegepast in communicatieapparatuur van de toekomst.

"Atoomgebaseerde antennes geven ons misschien een betere manier om audiogegevens op te pikken in aanwezigheid van ruis, mogelijk zelfs de zeer zwakke signalen die worden uitgezonden in diepe ruimtecommunicatie, " zei Holloway, die zijn atomaire ontvanger beschrijft in AIP-vooruitgang .

De atomen in kwestie - Rydberg-atomen - zijn atomen die door lasers worden geëxciteerd in een hoge energietoestand die op een meetbare manier reageert op radiogolven (een elektrisch veld). Nadat we hebben uitgezocht hoe de elektrische veldsterkte kan worden gemeten met behulp van de Rydberg-atomen, Holloway zei dat het een relatief eenvoudige stap was om dezelfde atomen toe te passen op het opnemen en afspelen van muziek - te beginnen met Holloway's eigen gitaarimprovisaties in A mineur.

Ze codeerden de muziek op radiogolven op vrijwel dezelfde manier als mobiele telefoongesprekken worden gecodeerd op radiogolven voor verzending. De atomen reageren op deze radiogolven, en op zijn beurt, de laserstralen die door de Rydberg-atomen schijnen, worden beïnvloed. Deze veranderingen worden opgevangen op een fotodetector, die een elektrisch signaal naar de luidspreker of computer stuurt - en voila! De atoomradio was geboren.

Het team gebruikte hun kwantumsysteem om stereo op te pikken - waarbij de ene atoomsoort het instrumentale en de andere de vocale opnam op twee verschillende sets laserfrequenties. Ze selecteerden een nummer van Queen, 'Under Pressure', om te testen of hun systeem het uitgebreide vocale bereik van Freddie Mercury aankon.

"Een van de redenen om stereo te knippen was om te laten zien dat deze ene ontvanger twee kanalen tegelijk kan oppikken, wat moeilijk is met conventionele ontvangers, " zei Holloway, die uitlegde dat hoewel het nog de begindagen zijn voor atomaire communicatie, er is potentieel om dit te gebruiken om de veiligheid van communicatie te verbeteren.

Voor nu, Holloway's team blijft afgestemd op atoomradio terwijl ze proberen te bepalen hoe zwak een signaal is dat de Rydberg-atomen kunnen detecteren. en welke gegevensoverdrachtsnelheden kunnen worden bereikt.

Ze vergeten het atoomrecord dat ze willen produceren niet, waarmee ze de volgende generatie kwantumwetenschappers hopen te inspireren.