Pesquisadores do Instituto Nacional de Padronização e Tecnologia dos EUA criaram um "rádio atômico", no qual um único átomo é usado para receber sinais de comunicação, como os usados pelo Wi-Fi, Bluetooth e inúmeras outras tecnologias sem fio.
Além de se tornar o menor receptor de rádio que se pode construir, levando a miniaturização ao extremo, o rádio atômico pode funcionar melhor dos que os receptores atuais em ambientes cheios de ruídos e interferências - os recordistas anteriores, em termos de tamanho, eram um rádio construído dentro de um diamante e um nano-rádio feito com um único nanotubo de carbono.
Christopher L. Holloway, um dos autores do artigo
A equipe usou átomos de césio para receber bits digitais (1s e 0s) no formato de comunicação mais comum usado hoje. Nesse formato, chamado deslocamento de fase, ou modulação de fase, sinais de rádio ou outras ondas eletromagnéticas são deslocadas uma em relação à outra ao longo do tempo. A informação é codificada nesta modulação.
Diagrama experimental de funcionamento
"O ponto central é demonstrar que é possível usar átomos para receber sinais modulados," disse o professor Chris Holloway. "O método funciona em uma ampla gama de frequências. As taxas de transmissão de dados ainda não ficam entre as mais rápidas, mas existem outros benefícios aqui, como a capacidade para funcionar melhor do que os sistemas convencionais em ambientes ruidosos".
Vantagens do rádio atômico
Com desenvolvimentos adicionais - o aparato para fazê-los funcionar ainda é enorme, como se vê na imagem - os receptores de rádio baseados em átomos poderão oferecer muitos benefícios sobre as tecnologias de rádio convencionais. Por exemplo, não há necessidade dos circuitos eletrônicos tradicionais que convertem sinais em diferentes frequências para transmissão porque os átomos fazem esse trabalho automaticamente.
As antenas e receptores também podem ser fisicamente menores, com dimensões na escala dos micrômetros. O componente atômico também pode medir precisamente campos elétricos muito fracos, podendo funcionar como um sensor de alta sensibilidade e baixíssimo consumo de energia.
Em seu protótipo, a equipe escolheu a frequência de transmissão de 19,6 gigahertz porque era conveniente para o experimento, mas também porque ele poderá vir a ser usado em futuros sistemas de comunicação sem fio.
Embora muitos pesquisadores tenham demonstrado anteriormente que os átomos podem receber outros formatos de sinais, esta é a primeira vez que um misturador baseado em átomos lidou com a modulação de fase usada por todas as comunicações sem fio.
O artigo original pode ser baixado no seguinte endereço: https://arxiv.org/pdf/1903.10644.pdf
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