Лазерный мир

Исследователи из американского Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) продемонстрировали, что облако атомов, находящихся в странном квантовом состоянии, может использоваться в качестве передатчика и приемника, способных обеспечить передачу потока видеоданных. И в качестве демонстрации такого «атомного телевидения» исследователи показали передачу живого потока с видеокамеры и игрового потока с монитора компьютера.

Ключевым компонентом всего этого является газ из атомов рубидия, заключенный в стеклянной колбе. Лазеры двух различных длин волн используются для того, чтобы перевести атомы рубидия в странное квантовое состояние, называемое состоянием Ридберга (Rydberg atom). В этом состоянии атом обладает повышенной энергией, а электроны отодвигаются от ядра атома на значительное состояние, что делает их чрезвычайно чувствительными к электромагнитным полям. Напомним нашим читателям, что в недалеком прошлом точно такой же принцип были использован для создания «атомарного» радиопередатчика и радиоприемника.

На этот же раз исследователи использовали радиосигнал, модулированный сигналом видеокамеры или видеовыхода компьютера. Под воздействием этого радиосигнала атомы Ридберга начали выдавать заключенные в них излишки энергии определенным способом, формируя выходной сигнал. Этот сигнал, пройдя через череду усилителей и аналогово-цифровой преобразователь, был превращен в стандартный VGA-формат, который подавался на вход цифрового телевизора.

Сейчас «атомарный» радиоканал обеспечивает достаточно высокую скорость передачи данных на уровне 100 МБ/с. Однако, в связи с некоторыми затруднениями в обработке поступающей информации, исследователям удалось передать видео в разрешении 480i, что выглядит некоторым анахронизмом в настоящее время.

Тем не менее, не стоит забывать, что данный случай является лишь первым экспериментом в данном направлении. Более тщательный подбор длин волн и мощности лазеров, переводящих атомы в состояние Ридберга, плюс более совершенные методы детектирования сигналов, плюс более интеллектуальная цифровая обработка поступающих данных позволят в недалеком будущем резко увеличить пропускную способность, а значит и разрешение передаваемого видео.

И в заключение следует отметить, что с первого взгляда все подобные эксперименты выглядят, словно очередное изобретение колеса. Однако ученые считают несколько иначе, в конце концов атомарные коммуникационные системы могут быть упакованы в объемы, гораздо меньше объемов, занимаемы электроникой, выполняющей аналогичные функции. Плюсом к этому является то, что атомарные системы при правильном подходе, будут гораздо меньше подвержены влиянию помех и прочих неблагоприятных факторов окружающей среды.

Первоисточник: https://newatlas.com/electronics/atomic-television-live-video-atoms/

Перевод: https://dailytechinfo.org/infotech/11657-atomarnoe-televidenie-peredacha-i-priem-videosignala-pri-pomoschi-oblaka-strannyh-atomov.html