Gürültülü Ortamlar İçin Atoma Dayalı Radyo İletişimi

0
53
Deneyde kullanılan ve sezyum atomlarından oluşan gazın bulunduğu algılayıcı. Fotoğraf: NIST

ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’nde (NIST) çalışan araştırmacılar ve ortakları, gelen bir radyo sinyalinin yönünü belirleyebilen atom tabanlı bir algılayıcı tanıtmışlar. Bu algılayıcı, geleneksel teknolojiye göre daha küçük olabilecek ve gürültülü ortamlarda daha iyi çalışabilecek muhtemel bir atomik iletişim sisteminin bir diğer önemli özelliği niteliğinde.

Araştırmacılar daha önce, aynı atom tabanlı algılayıcıların yaygın şekilde kullanılan iletişim sinyallerini de alabildiklerini göstermiş. Bir sinyalin “geliş açısını” ölçme kabiliyeti, gerçek mesajlar ile görüntüleri rastgele ya da kasıtlı girişimlerden ayırmaya ihtiyaç duyan radar ve kablosuz iletişim teknolojilerinin doğruluğunu temin etmeye yardımcı oluyor.

Projenin lideri Chris Holloway şöyle aktarıyor: “Atom tabanlı algılayıcılar ile alıcılar üzerinde yaptığımız önceki çalışmayla bağlantılı olan bu yeni çalışma, 5G ve ötesine fayda sağlayabilecek gerçek bir atom tabanlı iletişim sistemine bir adım daha yaklaşmamızı sağlıyor.”

NIST’in deneysel düzeneğinde, iki farklı renkli lazer ile ufak cam bir şişe veya hücrede, yüksek enerji (“Rydberg”) hallerinde gaz şeklindeki sezyum atomları hazırlanıyor. Bu atomlar, elektromanyetik alanlara karşı son derece hassas olmak gibi yeni keşfedilen nitelikler taşıyor. Bir elektrik alan sinyalinin frekansı, bu atomların çektiği ışığın rengini etkiliyor.

Atoma dayalı bir “karıştırıcı”, giriş sinyallerini alarak farklı frekanslara dönüştürüyor. Sinyallerden biri referans görevi görürken, ikinci bir sinyal ise dönüştürülüyor veya daha düşük bir frekansa ayarlanıyor. Lazerler bu atomları yoklayarak, iki sinyal arasındaki frekans ve faz farklılıklarını tespit edip ölçüyor. Faz, elektromanyetik dalgaların zaman içinde birbirlerine göre olan konumlarını simgeliyor.

Karıştırıcı, ayarlanmış sinyalin fazını atomik buhar hücresi içerisindeki iki farklı konumda ölçüyor. Araştırmacılar, bu iki konumdaki faz farklılıklarına göre sinyalin varış yönünü hesaplayabiliyorlar. Çalışma Applied Physics Letters bülteninde yayımlandı.

NIST. Ç: O.

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here