Ученые создали первый в своем роде «атомарный» радиопередатчик и радиоприемник

Экспериментальная установка

Ученые из Национального института стандартов и технологий создали то, что можно назвать «атомарным» радиотрансивером, приемником и передатчиком одновременно, и при помощи этого устройства в пределах лаборатории была осуществлена передача одного из известных музыкальных композиций группы Queen. Основой радиотрансивера является так называемый Ридберговский атом (Rydberg atom), который представляет собой атом, находящийся в сильно возбужденном энергетическом состоянии. Такое состояние атомов делает их сверхчувствительными к внешним электрическим и магнитным полям, из которых, как известно, состоят радиоволны.

Специальная уловка, в которую вовлечен лазерный свет, позволяет не только принимать радиоволны при помощи Ридберговского атома, она также превращает этот атом в источник радиоволн, в радиопередатчик, другими словами. При этом, оптическая природа приемника на базе атома и полное отсутствие каких-либо проводов позволяют этому приемнику работать в очень широком диапазоне, ученые уже успешно проверили работу этого приемника на сигналах AM, FM и других диапазонов.

В своей лабораторной установке ученые использовали два независимых усилителя для правого и левого каналов стереофонического звука. Усиленные аудио-сигналы были поданы в камеры с возбужденными атомами Цезия-133 и Рубидия-85, которые выработали радиосигналы на различных несущих частотах AM-диапазона. Излученные атомами радиосигналы были приняты другими «приемными» атомами и преобразованы в оптические сигналы, использованные для воспроизведения звука. При этом, ширины радиочастотного канала вполне хватило для качественной передачи голоса Фреди Меркюри, диапазон которого составляет целых четыре октавы.

«Атомарные антенны позволили нам принимать очень слабые сигналы в условиях достаточно высокого уровня шумов» — рассказывает Крис Холлоуэй (Chris Holloway), ведущий исследователь, — «Однако, разработанная нами технология еще не готова к практическому применению. Но после ее доработки можно будет начинать говорить об миниатюрных аналогах компакт-дисков с Ридберговскими атомами, которые сами будут передавать записанную на них музыку при помощи излучаемых атомами радиоволн».

Помимо новых технологий записи и воспроизведения цифровых аудио-сигналов, приемники с атомарными антеннами могут быть использованы в области коммуникаций, позволяя принимать слабые зашумленные сигналы, передаваемые из открытого космоса находящимися там исследовательскими аппаратами.

Ключевые слова:
Атом, Ридберг, Рубидий, Цезий, Приемник, Передатчик, Радиоволны, Сигнал

Первоисточник

Другие новости по теме:

Share Button

Материалы по теме:

Создан первый в своем роде спинтронный микроконтроллер, потребляющий 50 микроВатт при работе на частоте 200 МГц
Исследователи из университета Тохоку, Япония, объявили о создании первого в своем роде спинтронного микроконтроллера, который демонстрирует нам чудеса энергетической эффективности. В основе этого микроконтроллера ...
Создан новый квантовый коммуникационный чип, размеры которого в 1000 раз меньше размеров других подобных устройств
Исследователи из Технологического университета Наньянга (Nanyang Technological University), Сингапур, разработали и изготовили опытный образец нового чипа, предназначенного для использования в области квантовых коммуникаций. Самым ...
«Чиплеты» — революционная технология проектирования и производства чипов от компании AMD
Вполне вероятно, что настанет время, когда компьютеры и другие цифровые системы будут изготовлены не из отдельных чипов, установленные на общей печатной плате, а из ...
Новая терагерцовая коммуникационная система, разработанная в Японии, приближается к отметке скорости в 400 гигабит в секунду
Специалисты компании Nippon Telephone и Токийского технологического института разработали и изготовили опытный образец быстродействующего чипа, предназначенного для организации беспроводного сверхскоростного обмена данными. Данный чип ...
Превращение кремниевых транзисторов в кубиты позволит создать квантовые компьютеры с миллиардами кубитов
Исследователи из японского Института физико-химических исследований RIKEN разрабатывают технологию превращения кремниевых полевых транзисторов (metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, MOSFET) в квантовые биты, кубиты, которые могут быть ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика