Bir davulcu davula vurduğunda, yüzey titreşir ve ses oluşturur

“Bu Ultra İnce Davul Derisi, Neredeyse Hiç Kayıp Olmadan Ses İletiyor – Ve Teknolojiyi Sonsuza Dek Değiştirebilir”

Büyütme: Silikon Nitrür Membran
Silikon nitrür membranın büyütülmüş hali. Renkler, membranın düzlem dışı yöndeki hareketini gösteriyor. Kırmızı, o bölgenin yukarı hareket ettiğini; mavi ise aşağı hareket ettiğini temsil ediyor. Kaynak: Albert Schliesser ve Xiang Xi

Bir davulcu davula vurduğunda, yüzey titreşir ve ses oluşturur—bizim müzik olarak tanıdığımız bir sinyal. Ancak bu titreşimler durduğunda, sinyal kaybolur. Şimdi, yalnızca 10 milimetre genişliğinde ve üzeri minik üçgen deliklerle kaplı inanılmaz derecede ince bir davul derisi hayal edin. Bilim insanları tam da bunu yarattı ve olağanüstü bir şey yapıyor.

Kopenhag’daki Niels Bohr Enstitüsü’nden araştırmacılar, Konstanz Üniversitesi ve ETH Zürih’ten ekiplerle işbirliği yaparak, bu mini membran üzerinde titreşimlerin neredeyse hiç enerji kaybı olmadan ilerleyebildiğini keşfetti. Hatta bu titreşimler, en gelişmiş elektronik devrelerdeki sinyallerden bile daha temiz bir şekilde hareket ediyor. Nature dergisinde yayınlanan bu buluş, özellikle güçlü yeni kuantum teknolojilerine yönelik yarışta, ses ve bilgi iletimimizi kökten değiştirebilecek kapılar açıyor.

Fononlar: Katı Maddelerde Yayılan Ses Sinyalleri veya Titreşimler

Bu araştırma, elektrik yerine fononlar—katı malzemelerde ilerleyen minik titreşimler—üzerine odaklanıyor. Onları bir kristal veya davul derisi boyunca hareket eden ses dalgaları gibi düşünebilirsiniz. Atomlar titreştiğinde, komşu atomları hafifçe iter ve bilgi taşıyan bir hareket dalgası oluşturur.

Eğer bu dalga yol boyunca zayıflar veya ısı/düzensizlik nedeniyle bozulursa, mesajı geri kazanmak zorlaşır—hatta imkânsız hale gelebilir.

Sistem Güvenilirliği Çok Önemli

Bu yeni membranı bu kadar heyecan verici yapan şey, sinyal kaybının neredeyse sıfıra yakın olması. Araştırmacılar, titreşimlerin inanılmaz verimlilikle ilerleyebildiğini buldu. Hatta titreşimler membranın deliklerinin etrafında dönmek veya yön değiştirmek zorunda kaldığında bile, her bir milyon fonondan yalnızca biri kayboldu. Bu, sinyallerin genellikle yüz bin kat daha hızlı zayıfladığı elektronik devrelerden çok daha iyi bir performans.

Bu hassasiyet seviyesi, membranı kuantum bilgisayarlardan yüksek hassasiyetli sensörlere kadar her şeyde bilgi aktarımı için güçlü bir araç haline getirebilir.

Niels Bohr Enstitüsü’nde Kuantum Optomekanik Araştırma Grubu

Niels Bohr Enstitüsü’nden Doçent Xiang Xi ve Profesör Albert Schliesser, titreşimlerin bir membran etrafında neredeyse hiç kayıp olmadan taşınabileceğini başardı.

Ufuk Açan Temel Araştırma

Xiang Xi ve Albert Schliesser, bu sonucun belirli bir gelecek uygulaması olarak düşünülmemesi gerektiğini—ancak yine de zengin olasılıklar barındırdığını belirtiyor. Şu anda, dünya çapında bir kuantum bilgisayar inşa etme çabası var ve bu, parçaları arasında süper hassas sinyal transferine bağlı.

Kuantum araştırmalarının bir diğer alanı ise, örneğin kendi vücudumuzdaki en küçük biyolojik dalgalanmaları ölçebilen sensörler—burada da sinyal transferi kritik önem taşıyor.

Ancak Xiang Xi ve Albert Schliesser şimdilik en çok, bu olanakları daha da keşfetmekle ilgileniyor.

Bilgi: Kopenhag Üniversitesi
Kaynak : DailySecTech
Haber Veriyoruz