Każdy streamer chciałby mieć taki gadżet. Atomy rydbergowskie przyspieszą domowy internet?

Mało kto mógłby się tego spodziewać, ale fizycy mają pomysł jak przyspieszyć domowy internet. Okazuje się, że tzw. atomy rydbergowskie mogą przyczynić się do lepszego streamingu materiałów wideo oraz gier.
Atomy rydbergowskie wykorzystane do streamingu wideo /Fot. Pixabay
Atomy rydbergowskie wykorzystane do streamingu wideo /Fot. Pixabay

Naukowcy z National Institute of Standards and Technology (NIST) zastosowali atomowy odbiornik radiowy, który oferuje znacznie więcej niż poprzednie generacje urządzeń. Teraz można przy jego pomocy wyświetlać kolorowe obrazy, np. z telewizji czy gier wideo. Szczegóły opisano w czasopiśmie AVS Quantum Science.

Atomy rydbergowskie idealne do streamingu gier

Systemy łączności oparte na atomach mają wiele praktycznych zastosowań, gdyż są mniejsze i mniej podatne na hałas niż konwencjonalna elektronika. Dodanie możliwości wyświetlania obrazów pozwoliłoby wzmocnić systemy radiowe w odległych miejscach lub sytuacjach awaryjnych.

Atomowy odbiornik opracowany przez naukowców NIST wykorzystuje atomy znajdujące się w stanach rydbergowskie, które są wrażliwe na pole elektromagnetyczne (w tym sygnały radiowe). Teraz potwierdzono, że mogą one zostać wykorzystane do odbioru wideo.

Czytaj też: Naukowcy sfotografowali atomy w rekordowej rozdzielczości. Czy to limit obrazowania?

Chris Holloway z NIST, główny autor badania, mówi:

Rozgryźliśmy, jak przesyłać strumieniowo i odbierać filmy poprzez czujniki z atomami rydbergowskimi. Teraz robimy streaming wideo i streaming gier wideo przez atomy. Zasadniczo zakodowaliśmy grę wideo na sygnał i wykryliśmy go za pomocą atomów. Wyjście jest podawane bezpośrednio do telewizora.

Atomy rydbergowskie to takie, w których przynajmniej jeden elektron został wzbudzony do wysokiego poziomu energetycznego w makroskopowym czasie rzędu 1 s. Atomy takie są silnie polaryzowane, a nawet jonizowane przez słabe pola elektryczne lub magnetyczne.

Fizycy już wcześniej użyli konfiguracji rydbergowskich atomów cezu, aby zademonstrować działanie podstawowego odbiornika radiowego. Teraz sięgnięto po wzbudzone atomy rubidu, które oferują większe możliwości. Aby tego dokonać, użyto dwóch różnych laserów do przygotowania chmury rydbergowskich atomów rubidu zamkniętych w szklanym pojemniku. Odbiór sygnału wideo był możliwy dzięki modyfikacji oryginalnego sygnału. Fizycy przebadali różne parametry wiązki, by uzyskać najbardziej optymalną konfigurację.

Okazało się, że małe średnice wiązek (mniej niż 100 mikrometrów) dla obu laserów prowadziły do szybszych reakcji i odbioru kolorów. Udało się osiągnąć szybkość transmisji danych rzędu 100 MB/s, co jest uważane za doskonałą prędkość dla gier wideo i domowego internetu. Trwają badania nad zwiększeniem szerokości pasma systemu i szybkości transmisji danych.