NIST團隊展示“原子電視”:通過奇怪的原子云傳輸實時視頻
美國國家標準與技術研究院(NIST)的研究人員表明,原子云可以作為接收器來接收視頻傳輸。該研究小組通過將實時視頻信號,甚至視頻遊戲通過原子傳輸到顯示器上,展示了這種“原子電視”。
這個原子電視的“原子”部分來自玻璃容器中的銣原子氣體。研究小組使用兩種不同顏色的激光來“引導”這些原子進入一種奇怪的“里德伯態”,使它們具有高能量和電子,在離原子核相對較遠的地方運行。這使得它們對電磁場很敏感,在之前的工作中,NIST團隊展示了它們如何充當無線電接收器。
對於這項新研究,研究人員在服務中加入了視頻。首先,一個穩定的載波無線電信號被應用於里德伯原子,然後利用攝像機或其他來源的輸入對這個信號進行調製。新的調製信號通過一個喇叭天線傳輸到原子上,這使得它們以某種方式轉移能量。這種來自原子的能量轉移模式可以被解釋為輸出信號,然後通過一個模數轉換器運行到VGA格式,最後被送入顯示視頻的電視。
該項目的首席研究員Chris Holloway說:“我們想出瞭如何通過里德伯原子傳感器來流媒體和接收視頻。現在我們正在做視頻流和量子遊戲,通過原子流傳視頻遊戲。我們基本上把視頻遊戲編碼到一個信號上,然後用原子檢測它。輸出的信號直接送入電視。”
該團隊說,視頻可以以大約100MB/s的數據速率傳輸,按照目前的互聯網標準,這是很可觀的。然而,它確實只能傳輸標準清晰度為480i的視頻,這種分辨率在現代人的感覺中看起來很模糊。也就是說,通過調整激光束的大小和功率,以及輸出信號的檢測方法,可以提高規格。更窄的光束會產生更高的刷新率和更好的信號分辨率。
該團隊表示,這些基於原子的通信系統可能是有用的,因為它們可以被裝入更小的空間,並比現有的電子裝置能容忍更多的干擾。
該研究發表在《AVS量子科學》雜誌上。該團隊在下面的視頻中演示了“原子電視”。