Du måste aktivera javascript för att sverigesradio.se ska fungera korrekt och för att kunna lyssna på ljud. Har du problem med vår sajt så finns hjälp på http://kundo.se/org/sverigesradio/

Snart kan vi höra hur atomen låter

Publicerat onsdag 19 juni 2013 kl 05.42
"Ljudet är 21 oktaver högre än ett normalt A"
(1:24 min)
En "kvantmikrofon", baserad på en enelektrontransistor, detekterar ljudvågor som rör sig på ytan av ett chip, så kallade ytakustiska vågor. Vågorna får den elektriska laddningen hos atomerna under kvantmikrofonen att röra på sig. Eftersom kvantmikrofonen är extremt känslig för laddningsförändringar kan mycket svaga ljudsignaler detekteras. (Storleken på vågorna är överdrivna på bilden.) Foto: Philip Krantz, Chalmers

Hur låter atomer? Ja, det kommer vi faktiskt kunna höra i framtiden. På Chalmers tar man hjälp av en så kallad kvantmikrofon för att visa att ljudet, precis som ljuset, har en minstapartikel.

På högteknologiska MC2-huset på Chalmers kan man snart lyssna på partiklar nere på atomernas nivå.

Ljuspartikeln känner vi som fotonen, ljudpartikeln heter fononen. Ljudet som Chalmersforskarna nu lyckats fånga i en ytterligt liten, starkt nedkyld, så kallad kvantmikrofon är hela 21 oktaver högre än ett normalt A.

Ett normalt A är en ton som man bland annat stämmer musikinstrument efter.

21 oktaver högre än ett A får man teoretiskt genom att spela sig igenom alla tangenterna på fem pianon ställda efter varandra, med en hela tiden allt högre ton. Tangent för tangent, oktav för oktav. Här uppe svänger ljudet en miljard gånger i sekunden.

Så långt upp i registret kan inget levande höra eller detektera ljudet, vare sig de minsta bakterierna eller människan. De minsta bakterierna är för övrigt hundra gånger större än kvantmikrofonen.

Martin Gustavsson jobbar med den ytterst lilla kvantfysikaliska världen på Chalmers.

– Känsligheten hos vår mikrofon är så bra att vi kan fånga upp ljud på den ytterligt lilla kvantmekaniska nivån. När vi lyckas att åstadkomma ett kvantum av ljud, en fonom en ljudpartikel, så är mikrofonen så känslig att vi ska kunna registrera denna partikel. Och det har ingen gjort hittills, säger Martin Gustavsson.

Ni skulle kunna höra hur en atom låter ?

– Ja, åtminstone en av våra konstgjorda atomer.

Att ljudpartikeln, fononen, finns där pekar all teori och matematik på. Med hjälp av kvantmikrofonen kan fononen snart ha fångats in i Chalmerslaboratoriet i Mc2 huset.

Den här forskningen bedrivs för övrigt i nära samarbete med den grupp på Chalmers som arbetar med morgondagens datorer, kvantdatorerna. Kvantdatorer har en teoretisk potential som är nästan oändligt stor.

Den numera pensionerade Chalmersprofessorn Göran Wendin har sagt om kvantorerna att "ett problem som världens samlade digitala datakraft tar en evighet på sig att att lösa, det problemet löser en kvantdator på ett par, tre dygn."

Tommy Johansson
tommy.x.johansson@sr.se

Grunden i vår journalistik är trovärdighet och opartiskhet. Sveriges Radio är oberoende i förhållande till politiska, religiösa, ekonomiska, offentliga och privata särintressen.
Har du frågor eller förslag gällande våra webbtjänster?

Kontakta gärna Sveriges Radios supportforum där vi besvarar dina frågor vardagar kl. 9-17.

Du hittar dina sparade avsnitt i menyn under "Min Lista".