Информационные, консультационные и маркетинговые услуги
Технология и оборудование для лазерной сварки под ключ
+7 905 204 23 25, +7 962 703 81 75
Вернуться к списку новостей

Физики создали квантовое радио

Ученые использовали облако ультрахолодных атомов в качестве принимающей антенны для радиосигнала AM- и FM-диапазонов, создав таким образом своеобразное квантовое радио. Это дает возможность создания полноценного квантового канала связи — безопасной системы передачи данных, устойчивой к подслушиванию. Статья опубликована на сервере препринтов arXiv.org.

В 1877 году Томас Алва Эдисон пропел американскую детскую песню «Mary Had a Little Lamb» и записал свой голос на фонограф, сделав таким образом первую в истории звукозапись. В этом случае звук записывался при помощи иглы, которая создавала текстуру, то есть меняла расположение большого количества атомов алюминия на обернутой вокруг цилиндра фольге. В новой работе сотрудники Мичиганского университета (США) смогли записать и воспроизвести радиосигнал с этой песней при помощи облака холодных атомов.

Ученые использовали так называемые ридберговские атомы — высоковозбужденные квантовые состояния, когда один или несколько внешних электронов находятся на большом отдалении от ядра и других электронов. В зависимости от типа исходных атомов, резонансы у такой системы могут быть на разных частотах. Физики использовали цезий, резонансы атомов которого находятся в радиочастотном диапазоне, благодаря чему они становятся чрезвычайно чувствительны к изменению электромагнитного поля на таких частотах. Более того, взаимодействие меняет их состояние, которое затем можно измерить, восстановив информацию, исходно содержащуюся в радиосигнале.

Благодаря этому физики создали радиоприемник, заменив традиционную антенну на облако ридберговских атомов цезия в стеклянном сосуде размером около сантиметра. Они продемонстрировали работоспособность установки, записав и воспроизведя с ее помощью радиосигналы двух типов: с амплитудной модуляцией звука (AM) и с частотной модуляцией (FM). Для работы системы ее состояние нужно измерять в режиме реального времени методами квантовой оптики. Это означает, что никакой стандартной электроники для демодуляции сигнала не нужно, что делает устройство чрезвычайно устойчивым к внешним помехам. На данный момент диапазон передаваемых звуковых частот меньше, чем у радиоприемников, но физики планируют расширить возможности своей установки.

Фото: sakkmesterke / Pixabay

Источник: https://indicator.ru/news/2018/09/10/kvantovoe-radio/?utm_referrer=https%3A%2F%2Fzen.yandex.com 10/09/2018