Image
15.1.2018 1 Comments

Kvantové rádio umožní komunikáciu a navigáciu pod vodou aj pod zemou

Výskumníci z Národného inštitútu pre normy a technológie (NIST) preukázali, že kvantová fyzika môže umožniť komunikáciu a mapovanie na miestach, kde GPS a bežné mobilné telefóny a rádiá nefungujú spoľahlivo alebo vôbec. Môže ísť napríklad o miesta pod vodou a pod zemou, v interiéri či v mestskej zástavbe s vysokými budovami. Technológia by mohla pomôcť okrem iného námorníkom, vojakom a geodetom.

Tím NIST experimentuje s nízkofrekvenčným magnetickým rádiom na veľmi nízkych frekvenciách (VLF – very low frequency), ktoré sa na rozdiel od bežných elektromagnetických komunikačných signálov na vysokých frekvenciách môžu šíriť aj cez stavebné materiály a do hlbších vrstiev vody a pôdy.

VLF elektromagnetické polia sa už v súčasnosti používajú na komunikáciu pod vodou, pre nedostatok dátovej kapacity však nejde o audio- či videokomunikáciu, ale len o jednosmerné textové správy. Ponorky na takúto komunikáciu musia mať ťažkopádne anténne káble, musia spomaliť a vystúpiť do periskopovej hĺbky (18 m pod hladinou). Veľké problémy pri tejto komunikácii spôsobuje nízka citlivosť prijímača a extrémne obmedzená šírka pásma existujúcich vysielačov a prijímačov. To znamená, že rýchlosť prenosu údajov je nízka.

Vedci zistili, že najlepšiu citlivosť pri použití magnetického poľa možno dosiahnuť s kvantovými senzormi. Kvantový prístup ponúka aj možnosť komunikácie vo väčšej šírke pásma frekvencií. Tím, ktorý viedol Dave Howe, detegoval digitálne modulované magnetické signály, teda správy pozostávajúce z digitálnych bitov 0 a 1, pomocou senzora magnetického poľa, založeného na kvantových vlastnostiach atómov rubídia.

Novo vyvinutý magnetometer s využitím polarizovaného svetla v ňom deteguje spin atómov rubídia. Podobné atómové magnetometre sa používajú na meranie prirodzene sa vyskytujúcich magnetických polí. Howov tím ho však využil  na prijímanie dát pri komunikácii.

Predplatne 2018

Pri testoch NIST snímač detegoval signály výrazne slabšie než typický okolitý šum magnetického poľa. Zistil digitálne modulované signály magnetického poľa so silou 1 pikotesla (jedna milióntina sily zemského magnetického poľa) a pri veľmi nízkych frekvenciách pod 1 kilohertz. Modulačné techniky potlačili okolitý šum, napr. z elektrickej rozvodnej siete, čo účinne zvyšuje kapacitu kanála.

Výskumníci tiež vykonali výpočty na odhad komunikačných a lokalizačných limitov. Vývoj kvantového magnetického rádia je len v začiatkoch a zatiaľ nefunguje na veľkú vzdialenosť. Dobrý pomer signálu k šumu bol dosahovaný na desiatky metrov, no doladením niektorých vecí (zvýšením citlivosti snímača, efektívnejším potlačením šumu a efektívnym využívaním šírky pásma snímača) by sa dal rozšíriť na stovky metrov.  Výhľad je teda sľubný.

Zdroj: nist.gov.

Zobrazit Galériu
Autor: Redakcia

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Technológie 1

Roboty sa môžu naučiť vykonávať nové úlohy bez programovania. Iba pozorovaním, ako to robia ľudia

25.05.2018 00:25

Vytvoriť robota, ktorý na prvý pohľad vyzerá a správa sa ako človek, je (relatívne) jednoduché. Jeho správanie je však vopred naprogramované, nie naučené. No existujú aj roboty schopné učiť sa, ako j ...

Technológie

Video: Inteligentný blesk Canon Speedlite 470EX-AI sa automaticky sám naklápa a natáča

25.05.2018 00:15

Fotenie s bleskom je oveľa náročnejšie, než by sa na prvý pohľad mohlo zdať. Intuitívny postup, čiže fotenie s externým bleskom s reflektorom namiereným priamo dopredu málokedy vedie k uspokojivým výs ...

Technológie

HomeScan pomôže nájsť v byte miesta so slabým signálom pre inteligentné bluetooth zariadenia

25.05.2018 00:10

Aaron Pearce, tvorca aplikácií HomeCass a HomePass pre HomeKit, rozšíril svoj balík o jednoduchú aplikáciu HomeScan na zobrazenie aktuálnej sily signálu pre všetky bluetoothové doplnky HomeKit vo vaše ...

1 Comments

  1. detegovať ??? reakcia na: Kvantové rádio umožní komunikáciu a navigáciu pod vodou aj pod zemou
    22.1.2018 14:01
    "detegovať"? Preco ???
    Toto slove je strasne a mala by sa za jeho pouzivanie davat pokuta!
    Reagovať

Vyhľadávanie

AKY OTEC

Najnovšie videá

ATOS_05_262


PC forum button