В разработанном приемнике используются атомы в странном «ридберговском» состоянии. Они необычайно чувствительны к электромагнитным полям, в том числе, к радиосигналам.
Ридберговские атомы — частицы, внешние электроны которых находятся на чрезвычайно высоких энергетических уровнях или вращаются на сравнительно большом расстоянии от ядра. В таком возбужденном состоянии атомы очень чувствительно реагируют даже на слабые изменения во внешнем электрическом поле, поэтому их можно использовать для создания приемников.
Ранее американские физики создали по этой технологии атомное радио, а теперь сотрудники Национального института стандартов и технологий США смогли использовать «ридберговские» атомы для передачи видео. Для этого они облучили атомы рубидия в стеклянном контейнере с помощью лазеров двух разных цветов.
Для приема видео на этот подготовленный контейнер подается стабильный радиосигнал. Ученые отслеживают электрические сдвиги в атомах Ридберга, которые модулируют несущий сигнал. Это колебание, выполняющее роль переносчика информации, подается на преобразователь. Он «адаптирует» сигнал в формат видеографического массива для отображения на экране.
Чтобы оценить систему, исследователи использовали исходный несущий сигнал в качестве эталона для сравнения с конечным видеовыходом. Оказалось, что малый диаметр лучей лазеров приводит к более быстрому отклику и приему цвета. В результате система достигла скорости передачи данных около 100 мегабит в секунду, что считается хорошим показателем для видеоигр и бытового интернета.
«Мы выяснили, как передавать и принимать видео с помощью атомов Ридберга. Теперь мы занимаемся потоковой передачей квантовых игр, транслируя их через атомы. По сути, мы закодировали видеоигру в сигнал и определили его с помощью атомов. Выходной сигнал подается прямо в телевизор» — рассказал руководитель проекта Крис Холлоуэй.
Сейчас ученые работают над увеличением пропускной способности системы и скорости передачи данных. Однако, по мнению исследователей атомная система превосходит существующую электронику, поскольку выдерживает больше помех.