L’équipe du NIST fait la démonstration de son installation de télévision atomique avec une vidéo en direct dans laquelle elle s’agite.
Des chercheurs du National Institute of Standards and Technology (NIST) des États-Unis ont montré qu’un nuage d’atomes peut être utilisé comme récepteur pour capter des transmissions vidéo. L’équipe a fait la démonstration de cette « télévision atomique » en transmettant à un moniteur un flux vidéo en direct et même des jeux vidéo à travers les atomes.
La partie « atomique » de cette télévision atomique provient d’un gaz d’atomes de rubidium dans un récipient en verre. L’équipe utilise des lasers de deux couleurs différentes pour amener ces atomes dans un étrange état « Rydberg », où ils ont une énergie élevée et des électrons qui orbitent à une distance relativement longue du noyau. Cela les rend sensibles aux champs électromagnétiques et, dans des travaux antérieurs, l’équipe du NIST a montré comment ils pouvaient servir de récepteurs radio.
Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont ajouté la vidéo au service. Un signal radio stable et porteur est d’abord appliqué aux atomes de Rydberg, puis ce signal est modulé à l’aide d’une caméra vidéo ou d’une autre source. Le nouveau signal modulé est transmis aux atomes par une antenne à cornet, ce qui les amène à déplacer leur énergie de certaines manières. Ce schéma de déplacement de l’énergie des atomes peut être interprété comme un signal de sortie, qui passe ensuite par un convertisseur analogique-numérique pour être converti en un format VGA, qui est finalement transmis à un téléviseur qui affiche la vidéo.
« Nous avons trouvé comment diffuser et recevoir des vidéos par le biais des capteurs d’atomes de Rydberg », explique Chris Holloway, chercheur principal du projet. « Maintenant, nous faisons du streaming vidéo et du jeu quantique, en diffusant des jeux vidéo à travers les atomes. En fait, nous avons codé le jeu vidéo sur un signal et l’avons détecté avec les atomes. La sortie est alimentée directement dans le téléviseur ».
L’équipe affirme que la vidéo peut être transmise avec un débit de données d’environ 100 Mo/s, ce qui est plutôt respectable par rapport aux normes actuelles d’Internet. Elle n’a cependant transmis que des vidéos avec une définition standard de 480i, une résolution qui semble floue pour les sensibilités modernes.
Cela dit, les spécifications peuvent être améliorées en jouant sur la taille et la puissance des faisceaux laser, ainsi que sur les méthodes de détection des signaux de sortie. Des faisceaux plus étroits produisent des taux de rafraîchissement plus élevés et une meilleure résolution du signal.
Selon l’équipe, ces types de systèmes de communication basés sur les atomes pourraient être utiles car ils peuvent être placés dans des espaces plus petits et tolérer plus d’interférences que les systèmes électroniques existants.
https://www.nist.gov/news-events/news/2022/08/watch-nists-atomic-television-live-and-color
https://avs.scitation.org/doi/10.1116/5.0098057
