«Атомное телевидение» транслирует видеосигнал через облако атомов
Исследователи из Национального института стандартов и технологий США (NIST) показали, что облако атомов можно использовать в качестве устройства для приема видеосигналов. Команда ученых продемонстрировала это «Атомное телевидение», передав живую видеотрансляцию и даже видеоигры через атомы на монитор.
«Атомная» часть этой технологии состоит из газа атомов рубидия в стеклянном контейнере.
Ученые используют лазеры двух разных цветов, чтобы перевести атомы в странное «ридберговское» состояние, где они обладают высокой энергией и электронами, вращающимися на относительно большом расстоянии от ядра.
Это делает их чувствительными к электромагнитным полям, и в предыдущей работе команда NIST продемонстрировала, что они могут действовать как радиоприемники.
Для нового исследования ученые добавили в технологию видео. Сначала к ридберговским атомам подается стабильный несущий радиосигнал, затем этот сигнал модулируется с использованием входных данных с видеокамеры или другого источника.
Новый модулированный сигнал передается через рупорную антенну к атомам, что заставляет их определенным образом сдвигать свою энергию. Этот образец смещения энергии от атомов можно интерпретировать как выходной сигнал, который затем проходит через аналого-цифровой преобразователь в формат VGA, который, наконец, подается на телевизор, который отображает видео.
«Мы выяснили, как транслировать и получать видео через атомы Ридберга», — сказал Крис Холлоуэй, ведущий исследователь проекта.
«Теперь мы занимаемся потоковым видео и квантовыми играми, транслируем видеоигры через атомы. По сути, мы закодировали видеоигру в сигнал и обнаружили его с помощью атомов. Выход подается непосредственно на телевизор».
Исследователи говорят, что видео может передаваться со скоростью около 100 МБ/с, что довольно прилично по современным интернет-стандартам. Однако они передавали только видео со стандартным разрешением 480i, разрешение, которое выглядит размытым для современного восприятия.
Тем не менее, характеристики можно улучшить, изменив размер и мощность лазерных лучей, а также методы обнаружения выходных сигналов. Более узкие лучи обеспечивают более высокую частоту обновления и лучшее разрешение сигнала.
Ученые говорят, что системы связи на основе атомов могут быть полезны, потому что они могут быть помещены в меньшие пространства и выдерживают больше помех, чем существующая электроника.
Исследование было опубликовано в журнале AVS Quantum Science.