Исследователи Томского государственного университета разработали концепцию устройств радиосвязи нового поколения. Вместо привычных металлических антенн они предлагают использовать стеклянные колбы с газом из так называемых ридберговских атомов. Об этом «Известиям» рассказали в Минобрнауки РФ.
Ридберговские атомы получают с помощью лазера – один из электронов в них переходит на орбиту, которая в тысячи раз дальше обычной. Атомы становятся «гигантскими» и чрезвычайно чувствительными к электромагнитному излучению. Помещённые в колбу, они превращаются в сверхчувствительные приёмники, способные улавливать даже крайне слабые сигналы.
- Такие устройства позволяют улавливать закрученные радиоволны. Их фаза колебаний закручивается вокруг направления движения, формируя спираль. За счёт этого они могут переносить больше информации, используя её как дополнительную степень свободы для кодирования данных, - объяснил инженер-исследователь ТГУ Петр Королёв.
Закрученные волны потенциально позволяют передавать несколько независимых потоков данных на одной частоте. Это может пригодиться при разработке новых стандартов связи, включая технологии 7G. Кроме того, особую геометрию волн сложнее перехватить – это делает связь более защищённой.
Разработка может лечь в основу компактных раций, навигационных и поисковых устройств для работы в экстремальных условиях: под завалами, глубоко под землёй или под водой. Такие приборы пригодятся спасателям, шахтёрам, спелеологам и подводникам.
По словам профессора ТГУ Петра Казинского, повышенная плотность передачи данных позволит точнее управлять роботами в шахтах и под водой, получая от них больше телеметрии.
Пока устройства существуют только в лабораторном виде. Сама колба с атомным газом имеет размер в несколько сантиметров, но лазерные установки занимают много места. До серийных образцов, по мнению экспертов, ещё далеко – предстоят дополнительные исследования и эксперименты. Однако предложенная схема может стать прорывом в создании квантовых систем связи.
Фото: пресс-служба ТГУ
