Atomic TV diffuse des vidéos en direct à l’aide de lasers et d’un nuage d’atomes de grande taille.

Démontrant qu’un nuage d’atomes peut être utilisé comme récepteur pour capter une transmission vidéo, des chercheurs ont mis au point une télévision atomique. La télévision utilise des nuages d’atomes et des lasers pour transporter un signal vidéo qui répond à la norme de résolution traditionnelle. On pense que les systèmes de communication basés sur les atomes sont plus petits et peuvent tolérer plus de bruit que l’électronique classique. Les atomes, utilisés dans le dispositif, sont préparés dans des états Rydberg de haute énergie, qui sont exceptionnellement sensibles aux champs électromagnétiques, y compris aux signaux radio.

L’équipe du National Institute of Standards and Technology (NIST), aux États-Unis, a préparé des atomes de rubidium gazeux dans des états de Rydberg dans un récipient en verre en utilisant deux lasers de couleur différente. Afin de recevoir des signaux, un signal radio stable est appliqué au récipient en verre rempli d’atomes. L’équipe peut alors détecter les variations d’énergie des atomes de Rydberg qui modulent le signal porteur.

Ensuite, la sortie modulée est envoyée à la télévision, après quoi un convertisseur analogique-numérique transforme les signaux en un format de matrice graphique vidéo pour l’affichage. Lorsqu’un signal vidéo ou un jeu en direct doit être affiché, l’entrée est envoyée par une caméra vidéo pour moduler le signal porteur d’origine. Ce signal est ensuite transmis à une antenne cornet qui dirige la transmission vers les atomes.

La porteuse du signal original est utilisée comme référence et la sortie vidéo finale, détectée à travers les atomes, est comparée à celle-ci pour évaluer le système : “Nous avons compris comment diffuser et recevoir des vidéos à travers les capteurs à atomes de Rydberg. 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. Le signal de sortie est directement transmis à la télévision”, a déclaré Chris Holloway, chef de projet et auteur de l’étude.

Dans l’étude, publiée dans AVS Quantum Science, l’équipe a étudié les puissances, les tailles des faisceaux laser et les méthodes de détection afin que la vidéo puisse être reçue en format de définition standard par les atomes. La taille du faisceau laser affecte le temps moyen pendant lequel les atomes restent dans la zone d’interaction du laser. Ce temps est inversement proportionnel à la largeur de bande du récepteur, ce qui signifie qu’un faisceau plus petit et un temps plus court permettent de produire davantage de données.