По атомному радио проиграла первая мелодия

Американские физики разработали атомное радио. И вот впервые им удалось передать по нему музыку. Ученые рассказали, что по первому в мире атомному радио проиграла стереофоническая композиция, которая была передана при помощи амплитудной модуляции.

Идея о создании подобного радио возникла в 2014 году. Тогда физики под руководством Кристофера Холлоуэя решили, что чувствительные приемники электромагнитного излучения можно делать на основе ридберговских атомов. Как отмечают ученые, качество сигнала, принимаемого при помощи атомного радио, вполне удовлетворительное. Прислушиваясь, специалисты заметили, как в музыке присутствовали помехи, которые очень сильно напоминали потрескивание винила. Но если брать в целом, то музыка звучала отлично.

Физикам удалось превратить ридберговские атомы в приемники электромагнитных волн. В итоге им удалось построить станцию, с помощью которой можно слушать музыку или радиопередачи, а также стереофонический звук, разные каналы которого переносятся AM-радиоволнами с разной несущей частотой.

Физики называют ридберговским атомом сильно возбужденный атом, внешний электрон которого поднялся на очень высокий энергетический уровень. Как правило, главное квантовое число (грубо говоря, номер) такого уровня n ~ 100. Как легко догадаться, свойства ридберговского атома сильно зависят от числа n. Например, время их жизни растет как n3, дипольный момент — как n2, а поляризуемость — как n7. Другими словами, чем сильнее возбужден ридберговский атом, тем дольше он живет и тем острее чувствует внешнее электрическое поле.

Чтобы проверить работу построенного стереофонического AM-радио, ученые передали на него импровизированную мелодию в ля-миноре, исполненную на двух гитарах (электрической и акустической со звукоснимателем). Снятые с гитар сигналы ученые направили на усилители, преобразовали к амплитудно-модулированному виду с помощью генераторов сигналов и транслировали с помощью двух рупорных антенн. Сигнал акустической гитары транслировался на частоте 19623 герц, сигнал электрической гитары – на частоте 20644 герц. Обе антенны находились на расстоянии около 15 сантиметров от полости, заполненной ридберговскими атомами.