Атомарное телевидение

30.08.2022

Ученые NIST демонстрируют использование атомов рубидия в состоянии Ридберга в качестве приемников, которые могут принимать живое видео и даже играть в видеоигры. Стабильный радиосигнал подается на стеклянную емкость, заполненную атомами в состоянии Ридберга. Затем модулированный выход подается на телевизор, где аналого-цифровой преобразователь преобразует сигнал в формат графического массива видео для отображения. Эта работа является частью программы NIST on a Chip.

Исследователи из Национального института стандартов и технологий (NIST) адаптировали свой атомный радиоприемник для обнаружения и отображения цветного телевидения и видеоигр.

Системы связи на основе атомов представляют практический интерес, поскольку они могут быть физически меньшими и более терпимыми к шумной среде, чем обычная электроника. Добавление видео может улучшить радиосистемы, например, в отдаленных местах или в чрезвычайных ситуациях.

Приемник NIST использует атомы, подготовленные в высокоэнергетических ридберговских состояниях, которые чрезвычайно чувствительны к электромагнитным полям, включая радиосигналы. Эти датчики позволяют также измерять мощность сигнала, связанную с международной системой единиц (СИ).

Ученые используют два разных цветных лазера для получения газообразных атомов рубидия в состояниях Ридберга в стеклянном контейнере. Команда ранее использовала установку с атомами цезия, чтобы продемонстрировать базовый радиоприемник и устройство "наушники", чтобы повысить чувствительность в сто раз.

Для подготовки к приему видео на стеклянный контейнер, наполненный атомами, подается стабильный радиосигнал. Команда может обнаружить энергетические смещения в атомах Ридберга, модулирующих этот опорный сигнал. Затем модулированный выход подается на телевизор. Аналого-цифровой преобразователь преобразует сигнал в формат графического массива видео для отображения.

Для отображения живого видеосигнала или видеоигры этот входной сигнал посылается с видеокамеры для модуляции оригинального опорного сигнала, затем подается на рупорную антенну, направляя передачу на атомы. Исследователи используют оригинальный опорный сигнал в качестве эталона и сравнивают его с конечным видеовыходом, обнаруженным через атомы, чтобы оценить систему.

Специалисты изучали размеры лазерного луча, мощность и методы обнаружения, необходимые атомам для получения видео в формате стандартной четкости. Размер луча влияет на среднее время нахождения атомов в зоне взаимодействия лазера. Это время обратно пропорционально полосе пропускания приемника; то есть меньшее время и меньшее луч дают больше данных. Это потому, что атомы движутся в зону взаимодействия и выходят из нее, поэтому меньшие области приводят к более высокой "частоте обновления" сигнала и лучшему разрешению.

Исследователи обнаружили, что малый диаметр луча (менее 100 микрометров) для обоих лазеров привел к гораздо более быстрой реакции и восприятию цвета. Система достигла скорости передачи данных порядка 100 мегабитов в секунду, что считается превосходной скоростью для видеоигр и домашнего Интернета. Продолжаются исследования по увеличению пропускной способности системы и скорости передачи данных.

<< Назад: Смарт-устройство MIJIA для управления шторами 31.08.2022

>> Вперед: Пользователи онлайн-магазинов чаще просматривают товары, чем покупают их 30.08.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ритм сердца влияет на восприятие и чувства 08.03.2026

Связь между сердцем и мозгом выходит далеко за пределы привычного представления о том, что сердце просто качает кровь. Новые исследования показывают, что сердечный ритм способен прямо влиять на восприятие внешнего мира и на эмоциональное состояние человека, открывая уникальный диалог между физиологией и сознанием. Работа сердца делится на две основные фазы: систолу и диастолу. Во время систолы сердечная мышца сокращается и выталкивает кровь в сосуды, а при диастоле сердце расслабляется, позволяя крови вернуться внутрь. Хотя мозг не управляет каждой конкретной фазой сокращений, он регулирует частоту сердечных сокращений в зависимости от состояния организма: в стрессовой ситуации пульс учащается, а в спокойном состоянии снижается. Однако взаимодействие между сердцем и мозгом двустороннее: мозг реагирует на сигналы от сердца так же, как сердце откликается на команды мозга. Международная группа исследователей проанализировала мозговую активность в зависимости от сердечного цикла. Они ...>>

Молекулы ДНК как новые носители данных 08.03.2026

С ростом объемов цифровой информации ученые ищут новые методы хранения данных, способные сочетать высокую плотность, долговечность и энергоэффективность. Одним из самых перспективных направлений становится использование молекул ДНК - естественного носителя генетической информации, который способен сохранять данные в течение тысяч лет при подходящих условиях. Недавние исследования показывают, что ДНК может стать не только архивом, но и полноценным перезаписываемым носителем информации. Исследователи из Университета Миссури создали систему, позволяющую записывать, стирать и повторно записывать данные в молекулах ДНК. Ранее ДНК использовалась в основном для долговременного архивирования информации, что делало носитель одноразовым. Новый подход превращает молекулярный носитель в полноценный цифровой накопитель с возможностью редактирования содержимого. Принцип работы устройства основан на естественном "языке" ДНК: в отличие от обычных компьютеров, где данные кодируются последовательн ...>>

Получение кислорода из лунного грунта 07.03.2026

Освоение Луны требует решения множества задач, связанных с обеспечением жизнедеятельности и функционированием оборудования в условиях ограниченных ресурсов. Одной из ключевых проблем является доставка кислорода с Земли, что значительно увеличивает стоимость и сложность космических миссий. Новые технологии позволяют получать кислород непосредственно на поверхности Луны, открывая путь к автономным и долговременным экспедициям. В центре исследований NASA находится метод извлечения кислорода из лунного реголита - рыхлого слоя измельченных пород, покрывающего поверхность спутника. Реголит содержит значительное количество окислов, включая окись железа и диоксид кремния, которые являются потенциальным источником кислорода. По оценкам специалистов, до 40% массы реголита приходится на химически связанный кислород. Ключевым элементом технологии является электролиз расплавленного реголита. Процесс предполагает пропускание электрического тока через сильно нагретый материал, что приводит к вы ...>>

Летающая электростанция S2000 07.03.2026

Развитие возобновляемой энергетики заставляет инженеров искать новые способы использования природных ресурсов. Одним из самых перспективных направлений остается ветровая энергия, однако традиционные наземные турбины имеют ряд ограничений. Их мощность зависит от условий у поверхности земли, а для установки таких установок требуется значительное пространство. Поэтому исследователи все чаще обращают внимание на более высокие слои атмосферы, где воздушные потоки значительно сильнее и стабильнее. Именно эту идею воплощает экспериментальная система S2000 - первая в мире летающая электростанция, предназначенная для выработки электроэнергии на большой высоте. Недавно в китайской провинции Сычуань был зафиксирован подъем необычного аппарата, внешне напоминающего дирижабль из научно-фантастических фильмов. На самом деле это высокотехнологичная энергетическая установка, способная улавливать энергию ветра примерно на высоте двух километров. Испытания проводились в городе Ибинь. Там инженеры ...>>

Газированная вода помогает поддерживать концентрацию геймеров 06.03.2026

Современный киберспорт требует от игроков не только быстрой реакции, но и способности долго сохранять высокий уровень концентрации. Во время продолжительных игровых сессий мозг испытывает значительную когнитивную нагрузку, что со временем приводит к утомлению и снижению точности принимаемых решений. Поэтому исследователи все чаще изучают способы поддержания внимания без использования сильных стимуляторов, таких как кофеин или сахар. Как выяснила команда ученызх в составе Шиона Такахаши, Ватара Косуги, Сейичи Мизуно и Такаши Мацуи, неожиданным помощником в поддержании концентрации может оказаться обычная несладкая газированная вода. Результаты их исследования показали, что сильно карбонизированная вода способна помогать геймерам сохранять ментальный фокус во время длительных игровых сессий. Примерно через три часа непрерывной игры у многих участников начинает проявляться так называемая когнитивная усталость. Она выражается в замедлении реакции, снижении точности решений и общем ос ...>>

Случайная новость из Архива Робомобили для строительства автомагистралей 30.08.2015 Во Флориде (США) при проведении дорожных работ планируется задействовать инновационную технику - грузовики с системой автопилотирования. Речь идет о специальных машинах, оборудованных так называемыми "ослабителями удара" (Impact attenuator). Это особые приспособления, призванные погасить энергию удара в случае аварии. Автомобили с "ослабителями удара" устанавливаются в зоне проведения дорожных работ или строительства магистралей для обеспечения безопасности рабочих. Кроме того, такие машины могут использоваться для изменения траектории движения врезавшегося транспортного средства для его увода в наиболее безопасную область. Робомобили с "ослабителями удара" разработаны компанией Royal Truck & Equipment в рамках специальной программы, курируемой Министерством транспорта. Предполагается, что система автопилотирования позволит избежать травм и увечий, которые может получить водитель грузовика в случае, если в него на большой скорости врежется другая машина. Контролировать работу робогрузовиков можно тремя способами: с помощью GPS, посредством пульта дистанционного управления, а также путем программирования движения за впереди идущим автомобилем.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026