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televisión atómica

30.08.2022

Los científicos del NIST demuestran el uso de átomos de rubidio del estado de Rydberg como receptores que pueden recibir video en vivo e incluso jugar videojuegos. Se aplica una señal de radio estable a un recipiente de vidrio lleno de átomos en el estado de Rydberg. La salida modulada luego se alimenta a un televisor, donde un convertidor de analógico a digital convierte la señal en un formato de matriz de gráficos de video para su visualización. Este trabajo es parte del programa NIST on a Chip.

Investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han adaptado su radio atómica para detectar y mostrar televisión en color y videojuegos.

Los sistemas de comunicación basados en átomos son de interés práctico porque pueden ser físicamente más pequeños y más tolerantes a entornos ruidosos que la electrónica convencional. La adición de video puede mejorar los sistemas de radio, por ejemplo, en lugares remotos o en emergencias.

El receptor NIST utiliza átomos preparados en estados Rydberg de alta energía, que son extremadamente sensibles a los campos electromagnéticos, incluidas las señales de radio. Estos sensores también miden la fuerza de la señal asociada con el Sistema Internacional de Unidades (SI).

Los científicos utilizan dos láseres de diferentes colores para producir átomos de rubidio gaseoso en los estados de Rydberg en un recipiente de vidrio. El equipo había utilizado previamente una configuración de átomos de cesio para demostrar una radio básica y un dispositivo de auriculares para aumentar la sensibilidad en un factor de XNUMX.

Para prepararse para la recepción de video, se aplica una señal de radio estable a un recipiente de vidrio lleno de átomos. El equipo puede detectar cambios de energía en los átomos de Rydberg que modulan esta señal de referencia. La salida modulada luego se envía al televisor. Un convertidor de analógico a digital convierte la señal a un formato de matriz de gráficos de video para su visualización.

Para la exhibición de video en vivo o la exhibición de videojuegos, esta señal de entrada se envía desde la videocámara para modular la señal de referencia original, luego se aplica a una antena de bocina, dirigiendo la transmisión a los átomos. Los investigadores usan la señal de referencia original como referencia y la comparan con la salida de video final detectada a través de los átomos para evaluar el sistema.

Los científicos estudiaron el tamaño del rayo láser, la potencia y los métodos de detección requeridos por los átomos para producir video de definición estándar. El tamaño del haz afecta el tiempo de residencia promedio de los átomos en la zona de interacción del láser. Este tiempo es inversamente proporcional al ancho de banda del receptor; es decir, menos tiempo y un haz más pequeño dan más datos. Esto se debe a que los átomos entran y salen de la zona de interacción, por lo que las áreas más pequeñas dan como resultado una señal de "actualización" más alta y una mejor resolución.

Los investigadores descubrieron que el pequeño diámetro del haz (menos de 100 micrómetros) para ambos láseres resultó en una respuesta y una percepción del color mucho más rápidas. El sistema logró velocidades de transferencia de datos del orden de los 100 megabits por segundo, lo que se considera excelente para videojuegos e Internet doméstico. Se están realizando investigaciones para aumentar la capacidad del sistema y las tasas de datos.

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Sol artificial para el Tirol 17.02.2006

Los ingenieros austriacos descubrieron cómo dar luz solar a los habitantes de las gargantas estrechas.

La ciudad de Rattenberg en el Tirol austríaco fue construida en la Edad Media cerca de Rat Mountain. Su fundador solo estaba interesado en las capacidades de fortificación de la fortaleza, y no se tuvo en cuenta el hecho de que una montaña de 900 metros de altura oculta el asentamiento del sol durante tres meses de invierno. Ahora bien, esta circunstancia se ha revelado decisiva para la vida de la ciudad: los habitantes de Rattenberg se marchan paulatinamente hacia lugares de clima más hospitalario.

Los ingenieros austriacos de Bartenbach LichtLabor decidieron cambiar la situación con la ayuda de la iniciativa europea de apoyo a la innovación EUREKA. Proponen instalar heliostatos a 400 metros de la ciudad -espejos gigantes sobre soportes móviles-. Estos espejos siguen el movimiento del Sol y transmiten su luz a los reflectores que se montarán en la colina del castillo.

A diferencia de los heliostatos, los reflectores se fijan rígidamente e iluminan un área en particular. "No podremos iluminar todo Rattenberg, pero crearemos cinco o seis grandes puntos de luz solar en él. Como resultado, los residentes locales y los turistas tendrán la sensación de que la ciudad está literalmente inundada de sol, y esto es muy importante para el confort psicológico.

Si el proyecto tiene éxito, se espera que las autoridades de otras ciudades que experimenten problemas similares den dinero para crear los mismos sistemas de iluminación natural", dice Wilfried Pohl, representante de la empresa.

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