19 jul. 2012

Micrófono cuántico para encontrar el sonido más bajo


¿Cuál es el sonido más bajo del Universo? Debido a nuestras limitaciones biológicas, por más que lo intentemos, jamás podríamos detectarlo utilizando nuestros propios oídos, pero con la tecnología de nuestro lado, la historia es diferente. 





Así como el fotón es el cuanto de la luz (y la radiación electromagnética en general), el fonón se ha convertido en el objetivo de un grupo de investigadores de la Universidad Chalmers de Tecnología en Suecia. Su aliado es un micrófono cuántico, y es tan sensible que puede registrar sonidos con una frecuencia cercana al gigahertz.

Cuando el anuncio de la película “Alien” decía que “En el espacio nadie puede oírte gritar”, no sólo estaba sirviendo al aspecto publicitario del filme, sino que también estaba siendo científicamente adecuado. La Real Acamedia define al sonido como “Vibración mecánica transmitida por un medio elástico”, pero sin un medio (o al menos, en un medio de muy, muy, MUY baja concentración), no hay sonido perceptible. De allí parten algunas clásicas protestas destinadas a ciertas películas y series de ciencia ficción, aunque existen algunas excepciones que reconocen esto (Firefly, por ejemplo). Eso también nos recuerda que, como humanos, tenemos un oído bastante limitado.

Si fuéramos capaces de escuchar “todo”, probablemente nos volveríamos locos, pero si queremos escuchar sonidos increíblemente bajos, necesitamos ayuda, y una muy grande. Por esa razón, un equipo de físicos en la Universidad Chalmers de Tecnología en Suecia han creado un micrófono cuántico sobre un chip semiconductor enfriado a termperaturas muy cercanas al cero absoluto. El micrófono es tan sensible que puede captar ondas sonoras con una amplitud de algunos attómetros (la trillonésima parte de un metro). Con esas dimensiones (por debajo del tamaño de un protón), se entra de lleno en la acústica cuántica, y el objetivo de este micrófono y sus creadores es el llamado “fonón”, el equivalente sónico al fotón.

Se ha determinado que el fonón tiene una frecuencia cercana a un gigahertz, muy por encima de los 20 Khz que los humanos pueden escuchar (eso sin considerar la pérdida natural de la capacidad auditiva). Si después de leer todo esto te preguntas por qué, el fonón podría ayudar en el desarrollo de los ordenadores cuánticos. Se estima que estos ordenadores utilizarán luz para procesar información, pero una onda de sonido lo suficientemente pequeña podría cumplir el mismo objetivo. La exploración del fonón es en cierta forma “terra incognita”, ya que nadie lo ha "visto" en acción antes, y nada mejor que el micrófono más sensible del planeta para estudiar su comportamiento.


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