Fluxul video în acțiune. (NIST) Oamenii de știință au dezvoltat o „televiziune atomică” care folosește lasere și nori atomici pentru a transmite un semnal video care îndeplinește standardul tradițional de rezoluție 480i (480 de linii orizontale).
Nu vă așteptați ca acesta să fie instalat în curând ca parte a configurației dvs. de divertisment acasă.
Cheia tehnologiei este un recipient de sticlă de supradimensionare gazoasă rubidiu atomi excitați de două culori de fascicule laser în ceea ce este cunoscut sub numele de stare Rydberg - atunci atomii au un nivel ridicat de energie, determinând electronii să orbiteze mai departe de nucleu.
Aceasta, la rândul său, face atomii mai mari și mai întinși și, de asemenea, îi face sensibili la câmpurile electromagnetice - astfel încât să poată fi utilizați ca receptor de semnal de televiziune. Cercetătorii au făcut anterior un truc similar cu semnale radio .
„Ne-am dat seama cum să transmitem și să primim videoclipuri prin senzorii atomici Rydberg”, spune inginerul electricist Chris Holloway de la Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST) din SUA.
„Practic, am codificat [un] joc video pe un semnal și l-am detectat cu atomii. Ieșirea este introdusă direct în televizor.'
Norul atomic este mai întâi pregătit folosind un semnal radio. Efectul său asupra schimbărilor de energie în atomii Rydberg este măsurat și folosit ca punct de referință. Un flux video este apoi adăugat pentru a modula semnalul original și transmis prin a antenă corn .
Analizând unul dintre fasciculele laser pe măsură ce trece prin atomi, oamenii de știință extrag semnalul video și îl convertesc într-un format potrivit pentru un ecran. Configurația a fost testată anterior folosind fluxuri de la o cameră video și de la o consolă de jocuri video.
Pentru ca sistemul să fie un succes, echipa a trebuit să obțină dimensiunea razelor laser exacte. Pe măsură ce dimensiunea fasciculului se modifică, se modifică și timpul pe care lumina laserului îl petrece interacționând cu atomii, ceea ce afectează apoi lățimea de bandă a fluxului video.
„Dimensiunea fasciculului afectează timpul mediu în care atomii rămân în volumul de interacțiune, care este invers proporțional cu lățimea de bandă a receptorului”, scriu cercetătorii în lucrare publicată .
După teste, echipa a descoperit că diametrele mici ale fasciculului, mai mici de 100 de micrometri pentru ambele lasere, au fost punctul ideal în ceea ce privește viteza de răspuns și capacitatea de a difuza culoarea. Ei au reușit să obțină rate impresionante de date de până la 100 de megabiți pe secundă.
Cercetătorii spun că, în viitor, aceste rate ar putea fi îmbunătățite și mai mult. Rezoluția lui 480i pare destul de neclară conform standardelor moderne, dar acum că tehnologia este la locul ei și funcționează, poate fi rafinată.
În acest moment, receptorul atomic are dimensiunea aproximativă a unei mese, dar în viitor ar trebui să fie posibil să-l reducă. Aceste dispozitive ar putea fi mai mici și mai versatile decât receptoarele existente și mai puțin ușor afectate de mediile zgomotoase.
În plus, aceleași principii ar putea fi utilizate în cele din urmă cu sticlă, atomi disponibili comercial și cabluri standard de fibră optică. Prin recalibrarea laserelor, receptoarele ar putea să se adapteze rapid pentru a primi semnale audio și video.
„Nu trebuie să schimbați componente electronice sau să folosiți prize diferite”, a declarat fizicianul Amita Deb de la Universitatea Otago din Noua Zeelandă, care nu a fost implicată în studiu. Un nou om de știință .
Cercetarea a fost publicată în AVS Știința Cuantică .