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.

SAMSUNG_M_082018

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

Strojové učenie môže identifikovať hekerov a plagiátorských programátorov podľa ich „odtlačkov prstov“

16.08.2018 00:25

Programátori majú vlastné štýly, odlišné od ostatných, ale tie sa dajú zistiť len preštudovaním mnohých riadkov kódu a hľadaním stôp prezrádzajúcich autora. V budúcnosti to však nebude treba. Výskumní ...

Technológie

Nový telefón Oppo F9 má výrez, ktorý na rozdiel od konkurencie vyzerá naozaj dobre

16.08.2018 00:20

Spoločnosť Oppo ohlásila nový telefón F9 s výrezom, ktorý vyzerá skvelo. Je menší a menej rušivý ako na ostatných telefónoch. Nevyžaduje extra hrubú stavovú lištu na obrazovke a pôsobí ako prirodzená ...

Technológie 1

Komentár: 32-jadrový AMD Threadripper je výzva pre Intel v počte jadier aj cene

16.08.2018 00:15

AMD v týchto dňoch ohlásilo štyri nové modely z druhej generácie procesorov Ryzen Threadripper (nazývanej aj Threadripper 2) za zabijacke ceny vzhľadom na Intel. Druhá generácia Ryzen Threadripper 29 ...

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