Ученые из армии создали квантовый датчик, покрывающий весь спектр радиочастот

По словам исследователей из армии, квантовый датчик может дать солдатам возможность обнаруживать сигналы связи по всему радиочастотному спектру от 0 до 100 ГГц.

Такое широкое спектральное покрытие одной антенной невозможно с традиционной системой приемника, и для этого потребовалось бы несколько систем с отдельными антеннами, усилителями и другими компонентами.

“В 2018 году армейские ученые были первыми в мире, кто создал квантовый приемник, который использует очень возбужденные, сверхчувствительные атомы – известные как атомы Ридберга – для обнаружения сигналов связи”, – сказал Дэвид Мейер, ученый из Командования по развитию боевых возможностей армии США Армейской научно-исследовательской лаборатории. – “Исследователи рассчитали пропускную способность канала приемника и скорость передачи данных, основываясь на фундаментальных принципах, а затем экспериментально достигли этой производительности в своей лаборатории, улучшив результаты других групп на порядки”, – добавил Мейер.

“Эти новые датчики могут быть очень маленькими и практически не обнаруживаемыми, что дает солдатам разрушительное преимущество”, – сказал Мейер. – “Датчики, основанные на ридберговских атомах, только недавно были рассмотрены для применения в области измерения общего электрического поля, в том числе в качестве приемника связи. Хотя известно, что ридберговские атомы широко чувствительны, количественное описание чувствительности во всем рабочем диапазоне никогда не было сделано”.

Для оценки потенциальных применений армейские ученые провели анализ чувствительности датчика Ридберга к колебательным электрическим полям в огромном диапазоне частот – от 0 до 1012 Гц. Результаты показывают, что датчик Ридберга может надежно обнаруживать сигналы по всему спектру и таким образом выгодно отличается от других известных технологий датчиков электрического поля, таких, как электрооптические кристаллы и пассивная электроника с дипольной антенной.

“Квантовая механика позволяет нам в высокой степени знать калибровку датчика и максимальную производительность, и она одинакова для каждого датчика”, – сказал Мейер. – “Этот результат является важным шагом в определении того, как эту систему можно использовать в полевых условиях”.

Эта работа поддерживает приоритеты модернизации армии в компьютерных сетях следующего поколения и гарантированном местоположении, навигации и синхронизации, поскольку она может потенциально повлиять на новые концепции связи или подходы к обнаружению радиочастотных сигналов для определения местоположения противника.

В будущем армейские ученые будут исследовать методы дальнейшего повышения чувствительности, чтобы обнаруживать даже более слабые сигналы и расширять протоколы обнаружения для более сложных сигналов.

Отправить ссылку в социальные сети

Аватар

-=GadZZillA=-

Компьютерный системный администратор, веб-огородник

Вас также может заинтересовать...

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

 

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.