"Атомна" телевизия предава и приема сигнал чрез частици със странни свойства

Изследователи от Националния институт за стандарти и технологии на САЩ (NIST) демонстрираха, че облак от атоми в странно квантово състояние може да се използва като предавател и приемник едновременно. Така те са в състояние да осигурят предаване на видео данни.

И като демонстрация на такава "атомна телевизия" изследователите показаха предаване на поток на живо от видеокамера и поток от компютърен монитор. Ключовата съставка във всичко това е газ от рубидиеви атоми в стъклена колба. Лазери с две различни дължини на вълната се използват за привеждане на рубидиевитге атоми в необичайно квантово състояние, наречено Ридбергов атом (Rydberg atom). В това състояние атомът има увеличена енергия и електроните се отдалечават от ядрото му, което ги прави изключително чувствителни към електромагнитни полета.

В близкото минало точно на същия принцип беше създаден "атомен" радиопредавател и приемник. Но този път изследователите са използвали радиосигнал, модулиран от видеокамера или компютърен изход за внидео. Под въздействието на този радиосигнал Ридберговите атоми започват да освобождават съдържащата се в тях излишна енергия по определен начин, образувайки изходен сигнал. Този сигнал, преминал през серия от усилватели и аналогово-цифров преобразувател, се превръща в стандартен VGA формат, който се подава към входа на цифров телевизор.  Сега "атомният" радиоканал осигурява доста висока скорост на трансфер на данни от 100 MB/s. Въпреки това, поради някои трудности при обработката на входящата информация, технолозите успяха да предадат видео с резолюция 480i, което в момента изглежда като анахронизъм. В този случай това е само първият експеримент в тази посока. По-внимателен подбор на дължини на вълните и мощността на лазерите, които прехвърлят атоми в състояние на Ридберг, плюс по-усъвършенствани методи за откриване на сигнали, плюс по-интелигентна цифрова обработка на входящите данни, ще направи възможно в близко бъдеще драстично увеличаване на честотната лента, а оттам и разделителната способност на предаденото видео.

В заключение трябва да се отбележи, че на пръв поглед всички подобни експерименти изглеждат като поредното изобретение на колелото. Учените обаче мислят различно, в края на краищата атомните комуникационни системи могат да бъдат опаковани в обеми, много по-малки от обемите, заети от електроника, която изпълнява подобни функции. Предимството на това е, че атомните системи, с правилния подход, ще бъдат много по-малко засегнати от смущения и други неблагоприятни фактори на околната среда.