'Atomska televizija': streaming TV-a i videoigara s kvantnim prijemnikom

Središnji dio tehnologije je stakleni spremnik plinovitih atoma rubidija pobuđenih dvjema bojama laserskih zraka

Mladen Smrekar srijeda, 31. kolovoza 2022. u 19:45

Znanstvenici američkog Nacionalnog instituta za standarde (NIST)  razvili su "atomsku televiziju" koja koristi lasere i oblake atomiziranog plina za primanje video signala u 480i rezoluciji. Atomski komunikacijski sustavi mogli bi biti fizički manji i tolerantniji na šum u usporedbi s konvencionalnom elektronikom. 

Modulirani signal prenosi se kroz antenu do atoma, što uzrokuje pomak energije
Modulirani signal prenosi se kroz antenu do atoma, što uzrokuje pomak energije

Središnji dio tehnologije je stakleni spremnik plinovitih atoma rubidija pobuđenih dvjema bojama laserskih zraka, poznat kao Rydbergovo stanje.  

Atomski senzori

U Rydbergovom stanju atomi imaju visoku razinu energije, što uzrokuje da elektroni kruže dalje od jezgre. Zbog toga su atomi veći i osjetljivi na elektromagnetska polja, uključujući radio signale.

U prethodnom radu, znanstvenici NIST-a pokazali su kako mogu djelovati kao radio prijemnici. U novoj studiji, objavljenoj u AVS Quantum Science, istraživači su dodali video. Shvatili su, kažu, kako slati i primati video zapise kroz atomske senzore.  Na ovaj način su doveli i videosignal igre na svoj prijemnik.

Rydbergovo stanje

U staklenoj posudi, dva različita lasera u boji korištena su za pripremu plinovitih atoma rubidija u Rydbergovim stanjima. Istraživači su se prethodno oslanjali na raspored atoma cezija kako bi demonstrirali osnovni radio prijemnik.

Shema koja prikazuje eksperimentalni postav "atomske televizije"
Shema koja prikazuje eksperimentalni postav "atomske televizije"

Kako bi se pripremio radio prijamnik, stabilni nosivi signal se primjenjuje na staklenu posudu, koja se sastoji od Rydbergovih atoma. Ovaj signal je moduliran pomoću ulaza iz video kamere ili drugog izvora. Zatim se modulirani signal prenosi kroz antenu do atoma. Istraživači su detektirati ove energetske pomake i protumačili ih kao izlazni signal koji prolazi kroz analogno-digitalni pretvarač u VGA format, koji se na kraju šalje na TV koji prikazuje video.