Квантовые датчики могут совершить революцию в радиосвязи

Как сообщает интернет-журнал «Новая наука», компания из США сделала ставку на то, что первый крупный квантовый прорыв, который достигнет реального мира, произойдёт не в области футуристических компьютеров, а в радиочастотном зондировании – технологии, лежащей в основе GPS, радаров, беспроводной связи, авиационной навигации и военной разведки.

Традиционные радиочастотные системы полагаются на антенны и электронное оборудование, которые часто оптимизированы для ограниченных диапазонов частот, что вынуждает инженеров создавать отдельные системы для разных диапазонов. Это порождает проблемы с размером, энергопотреблением и надёжностью, особенно в сложных условиях.

Недавно компания представила новый атомный подход к обнаружению радиосигналов, получивший название «Куантум Спектрум», который потенциально может заменить части традиционных антенных систем. В основе системы лежат атомы ридберга – атомы, чьи электроны с помощью лазеров переведены в крайне возбужденные состояния. Сначала лазеры возбуждают атомы до ридберговских состояний, затем входящие радиоволны напрямую взаимодействуют с этими атомами, и наконец оптические системы считывают крошечные атомные изменения и преобразуют их в полезную радиочастотную информацию.

Компания уже тестирует технологию через несколько государственных программ в США, Великобритании и Австралии, создавая прототипы, проводя полевые испытания и адаптируя эти системы для реального развертывания. Однако не всё так оптимистично, поскольку существуют технические препятствия: квантовые датчики очень чувствительны и поддержание стабильности вне лабораторий остаётся трудным из-за вибраций, тепла, внешнего шума и сложности лазерных систем.