Kwantummicrofoon kan extreem zacht geluid opvangen

AMSTERDAM - Geluid waarnemen op het niveau van vrijwel stilte is mogelijk met een zogenaamde kwantummicrofoon, een supergevoelige detector.

 De nieuwe microfoon is direct de gevoeligste detector voor hoogfrequent geluid ter wereld. Het onderzoek leidt mogelijk tot een soort van kwantumchips die gebruik kunnen maken van zowel geluid als elektriciteit, ook wel hybride kwantumcircuits genoemd.

De Zweedse onderzoekers van de Göthenburgse Chalmers University of Technology publiceerden hun onderzoek deze week online in het tijdschrift Nature Physics.

Een-elektrontransistor

De kwantummicrofoon is gebaseerd op een een-elektrontransistor. Transistoren vormen de basis van computerchips. Het bijzondere aan een een-elektrontranistor is dat deze schakelt met slechts één elektron per keer.

De geluidsgolven die het team onderzocht, plantten zich voort over het oppervlak van een microchip en hadden veel weg van de rimpeling in een vijver als er een steentje in gegooid wordt. Het waargenomen geluid heeft een golflengte van slechts 3 micrometer, waarbij een normale geluidsgolf ongeveer een lengte heeft van 50 centimeter.

Echokamer

Op het chipoppervlak hebben de onderzoekers een drie millimeter grote echokamer gezet. Met de detector is te zien hoe het geluid reflecteert tussen de muren van de echokamer. De reflectie bewijst daarmee direct dat het om geluidsgolven gaat: lichtgolven zouden geabsorbeerd worden in de kamer.

"Het experiment is gedaan met klassieke geluidsgolven, maar het laat zien dat we alles zo voor elkaar hebben dat we kunnen beginnen aan goede studies naar kwantumakoestiek en dat heeft nog nooit iemand geprobeerd," zegt Martin Gustafsson, de eerste auteur van het artikel.

Voor mensen zijn dergelijke geluiden niet te horen: de frequentie van bijna 1 gigahertz is 21 octaven hoger dan de A-toon (440 Hz) waar normaal instrumenten mee gestemd worden.

© NU.nl/Krijn Soeteman

Laatst gewijzigd: 08-02-2012 17:04