PC REVUE
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.

SEWA_1120218

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

Na Slovensku pribudne až 7 nových ultrarýchlych nabíjacích staníc

20.11.2018 22:16

O prvej ultrarýchlej nabíjacej stanici a ďalších plánoch v budovaní nabíjacej infraštruktúry pre elektromobily sme sa rozprávali so štátnym tajomníkom Ministerstva hospodárstva SR a zástupcami Západos ...

Technológie

Maroš Šefčovič, podpredseda Európskej komisie pre energetickú úniu, o elektromobilite na Slovensku

20.11.2018 20:48

Pri príležitosti spustenia prvej ultrarýchlej nabíjacej stanice v rámci strednej a východnej Európy na Slovensku nám pán Maroš Šefčovič, podpredseda Európskej komisie pre energetickú úniu, porozprával ...

Technológie 1

Prvá ultrarýchla nabíjacia stanica projektu NEXT-E v rámci strednej a východnej Európy bola otvorená na Slovensku

20.11.2018 16:19

Spoločnosť Západoslovenská energetika (ZSE) uvádza do prevádzky vôbec prvú ultrarýchlu nabíjaciu stanicu v rámci strednej a východnej Európy a iba druhú v rámci celej Európy. Nabíjacia stanica Ultra-f ...

q

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

Najnovšie videá



PC forum button