Investigadores logran crear la “televisión atómica” ¿Qué es y cómo funciona?

Tecnología

Los científicos han desarrollado una ‘televisión atómica’ que utiliza láseres y nubes atómicas para transportar una señal de video que cumple con el estándar tradicional de resolución 480i (480 líneas horizontales). Simplemente no esperes que se instale como parte de su configuración de entretenimiento en el hogar en el corto plazo.

La clave de la tecnología es un contenedor de vidrio de átomos gaseosos de rubidio de gran tamaño excitados por dos colores de rayos láser en lo que se conoce como estado de Rydberg, que es cuando los átomos tienen un alto nivel de energía, lo que hace que los electrones orbiten más lejos del núcleo. Eso, a su vez, hace que los átomos sean más grandes y más estirados, y también los hace sensibles a los campos electromagnéticos, por lo que pueden usarse como un receptor de señales de televisión. Los investigadores hicieron previamente un truco similar con señales de radio.

“Descubrimos cómo transmitir y recibir videos a través de los sensores atómicos Rydberg”, dice el ingeniero eléctrico Chris Holloway del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) en los EE. UU.

“Básicamente, codificamos [un] videojuego en una señal y lo detectamos con los átomos. La salida se envía directamente al televisor”.

La nube de átomos se prepara primero usando una señal de radio. Su efecto sobre los cambios de energía en los átomos de Rydberg se mide y se utiliza como punto de referencia. Luego se agrega una transmisión de video para modular la señal original y se transmite a través de una antena de bocina.

Al analizar uno de los rayos láser a medida que pasa a través de los átomos, los científicos extraen la señal de video y la convierten en un formato adecuado para una pantalla. La configuración se probó previamente utilizando transmisiones de una cámara de video y de una consola de videojuegos.

Para que el sistema fuera un éxito, el equipo tuvo que obtener el tamaño correcto de los rayos láser. A medida que cambia el tamaño del haz, también cambia el tiempo que la luz láser pasa interactuando con los átomos, lo que luego afecta el ancho de banda de la transmisión de video.

“El tamaño del haz afecta el tiempo promedio que los átomos permanecen en el volumen de interacción, que es inversamente proporcional al ancho de banda del receptor”, escriben los investigadores en su artículo publicado.

Después de las pruebas, el equipo descubrió que los diámetros de haz pequeños de menos de 100 micrómetros para ambos láseres eran el punto óptimo en términos de velocidad de respuesta y capacidad de transmisión de color. Pudieron obtener velocidades de datos impresionantes de hasta 100 megabits por segundo.

Los investigadores dicen que, en el futuro, estas tasas podrían mejorarse aún más. La resolución de 480i parece bastante borrosa para los estándares modernos, pero ahora que la tecnología está instalada y funcionando, se puede refinar.

En este momento, el receptor atómico tiene aproximadamente el tamaño de una mesa de comedor, pero en el futuro, debería ser posible reducirlo. Estos dispositivos podrían ser más pequeños y más versátiles que los receptores existentes, y menos fácilmente afectados por entornos ruidosos.

Es más, los mismos principios podrían eventualmente usarse con vidrio, átomos disponibles comercialmente y cables de fibra óptica estándar. Al recalibrar los láseres, los receptores podrían adaptarse rápidamente para recibir señales de audio y video.

“No es necesario cambiar ningún componente electrónico ni usar enchufes diferentes”, dijo a New Scientist la física Amita Deb de la Universidad de Otago en Nueva Zelanda, que no participó en el estudio.

La investigación ha sido publicada en AVS Quantum Science.

Fuente: Science Alert.

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