Ученые создали атомное телевидение (Видео)

Ученые разработали «атомное телевидение», в котором используются лазеры и атомные облака для передачи видеосигнала, соответствующего традиционному стандарту разрешения 480i (480 строк по горизонтали).

Ключом к технологии является стеклянный контейнер с газообразными атомами рубидия сверхразмера, которые возбуждаются лазерными лучами двух цветов в так называемом ридберговском состоянии — когда атомы имеют высокий уровень энергии, заставляющий электроны вращаться дальше от ядра. Это, в свою очередь, делает атомы более крупными и вытянутыми, а также делает их чувствительными к электромагнитным полям — так что их можно использовать в качестве приемника телевизионного сигнала. Исследователи ранее проделали аналогичный трюк с радиосигналами. Исследование опубликовано в журнале AVS Quantum Science.

«Мы выяснили, как передавать и получать видео через атомные датчики Ридберга», — говорит инженер-электрик Крис Холлоуэй из Национального института стандартов и технологий (NIST) в США.

«По сути, мы закодировали [] видеоигру в сигнал и обнаружили его с помощью атомов. Выходной сигнал подается непосредственно в телевизор».

Облако атомов сначала готовится с помощью радиосигнала. Его влияние на энергетические сдвиги в ридберговских атомах измеряется и используется в качестве точки отсчета. Затем добавляется видеопоток для модуляции исходного сигнала, который передается через рупорную антенну.

Анализируя один из лазерных лучей при его прохождении через атомы, ученые извлекают видеосигнал и преобразуют его в формат, подходящий для экрана. Установка была ранее протестирована с использованием каналов с видеокамеры и с игровой консоли.

Чтобы система имела успех, команда должна была правильно подобрать размер лазерных лучей. По мере изменения размера луча меняется и время, которое лазерный луч тратит на взаимодействие с атомами, что затем влияет на пропускную способность видеопотока.

«Размер луча влияет на среднее время пребывания атомов в объеме взаимодействия, которое обратно пропорционально пропускной способности приемника», — пишут исследователи.

После испытаний команда обнаружила, что малые диаметры луча менее 100 микрометров для обоих лазеров являются оптимальным вариантом с точки зрения скорости отклика и возможности передачи цвета. Они смогли получить впечатляющие скорости передачи данных до 100 мегабит в секунду.

Исследователи говорят, что в будущем эти показатели могут быть улучшены еще больше. Разрешение 480i выглядит довольно нечетким по современным меркам, но теперь, когда технология работает, ее можно улучшить.

Фото/Видео: TechEBlog