Ученые из Варшавского университета представили революционный радиоприемник, который работает исключительно на световом излучении. Устройство использует атомы рубидия вместо традиционных металлических антенн и электрических схем. Система декодирует радиосигналы через квантовые состояния атомов, облученных тремя сверхстабильными лазерами. Результаты своей работы ученые обнародовали в журнале Nature Communications.
Технология основана на Ридберговских атомах — электронах, которые переходят на высокоэнергетические орбиты под действием лазерного излучения. Когда радиоволны проходят через стеклянную камеру с парами рубидия, они изменяют движение этих атомов. Электроны возвращаются на более низкие энергетические уровни и излучают инфракрасный свет, несущий декодированный сигнал.
Руководитель проекта Михал Парняк сравнил новую систему с «искусственным северным сиянием», которое заменяет стандартную антенну и электронный смеситель. Его команда много лет совершенствовала методы обнаружения микроволн на основе атомов Ридберга. Разработанная технология способна самокалиброваться, демонстрирует высокую чувствительность и подходит для миниатюризации.
Ключевой технической проблемой стала синхронизация лазеров с атомами. Физики применили оптические резонаторы — вакуумные трубки с зеркальным покрытием, которые стабилизируют частоту света. Эта система обеспечивает равномерное движение электронов и позволяет точно определять амплитуду и фазу входного сигнала.
Подписывайтесь на Mediasat в Telegram: здесь самые интересные новости из мира технологий
В отличие от классических антенн, оптический приемник не содержит металлических элементов и не создает электромагнитных помех. Для его работы нужны только пары рубидия, лазерные излучатели и герметичный корпус. В дальнейшем систему планируют уменьшить до размеров небольшого утолщения на оптоволокне, через которое будет проходить свет, а инфракрасный сигнал будет возвращаться в обратном направлении.
С начала 2025 года исследовательская группа сотрудничает с Европейским космическим агентством (ЕКА) над коммерциализацией лазерного приемника. Основная цель — размещение квантовых датчиков на спутниках. Среди других возможных применений технологии — малозаметные сенсоры и спутниковые квантовые приемники для космических систем связи.
Напомним, в 2022 году ученые разработали атомное телевидение, которое также использует лазеры и атомные облака для передачи видеосигнала со стандартным разрешением 480i.
