New quantum radio frequency system that could end interference forever/Nuevo sistema de radiofrecuencia cuántica que podría acabar con las interferencias para siempre

in #science28 days ago

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The company Infleqtion has officially unveiled Quantum Spectrum, a new radio frequency (RF) detection technology based on quantum principles that promises unprecedented ability to operate in environments with high levels of interference. While it may sound like science fiction, its operation can be explained quite clearly. In short, Quantum Spectrum is a radio receiver that replaces the traditional metal antenna with a sensor made of excited atoms that uses a three-step process.

La compañía Infleqtion ha presentado oficialmente Quantum Spectrum, una nueva tecnología de detección de radiofrecuencia (RF) basada en principios cuánticos que, en efecto, promete una capacidad sin precedentes para operar en entornos con altos niveles de interferencia. Aunque suene a ciencia ficción, su funcionamiento se puede explicar de manera bastante clara. A grandes rasgos, Quantum Spectrum es un receptor de radio que reemplaza la antena metálica tradicional por un sensor hecho de átomos excitados que tiliza un proceso de tres pasos.

First, highly precise lasers excite atoms of a gas (usually cesium or rubidium) to an extremely high energy state, creating what are called Rydberg atoms. In this state, the atoms become incredibly sensitive to electromagnetic fields, including radio waves. When a radio signal (from a mobile phone, GPS, radar, etc.) reaches the sensor, it interacts directly with these hyperexcited atoms, altering their properties in a very subtle and specific way. A second laser "reads" these changes in the atoms and converts them into an optical signal, which is then processed to extract all the relevant information.

Primero, unos láseres muy precisos excitan átomos de un gas (generalmente cesio o rubidio) hasta un estado de energía extremadamente alto, creando los llamados átomos de Rydberg. En este estado, los átomos se vuelven increíblemente sensibles a los campos electromagnéticos, incluyendo las ondas de radio. Cuando una señal de radio (ya sea de un móvil, un GPS, un radar, etc.) llega al sensor, interactúa directamente con estos átomos hiperexcitados, alterando sus propiedades de una manera muy sutil y específica. Un segundo láser "lee" estos cambios en los átomos y los convierte en una señal óptica que, posteriormente es procesada para extraer toda la información relevante.



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The great innovation of this system is not just that it works, but that it does so in a way that overcomes the fundamental limitations of current technologies. A traditional antenna is designed for a specific frequency range (e.g., FM, WiFi, 4G). Quantum Spectrum can simultaneously detect frequencies from very low (3 MHz) to extremely high (hundreds of GHz) in a single device, instantly adapting to what it needs to search for. We live surrounded by overlapping signals, which causes a normal receiver to become overloaded.

La gran innovación de este sistema no es solo que funcione, sino que lo hace de una manera que supera las limitaciones fundamentales de las tecnologías actuales. Una antena tradicional está diseñada para un rango de frecuencias específico (ej. FM, WiFi, 4G). Quantum Spectrum puede detectar simultáneamente desde frecuencias muy bajas (3 MHz) hasta altísimas (cientos de GHz) en un único dispositivo, adaptándose al instante a lo que necesita buscar. Vivimos rodeados de señales que se solapan entre sí lo que provoca que un receptor normal se sature.

The atomic sensor, by design, is naturally resistant to interference and saturation, allowing it to "listen" to a weak signal even during an electronic jamming attack. The potential of this technology is enormous, and although initially focused on defense and national security, commercial applications will follow. In the future, autonomous cars or drones could navigate safely even if someone blocks or spoofs the GPS signal, using this technology as a reliable backup system.

El sensor atómico, por su diseño, es naturalmente resistente a estas interferencias y saturaciones, pudiendo "escuchar" una señal débil incluso en medio de un ataque de bloqueo electrónico. El potencial de esta tecnología es enorme y aunque inicialmente está enfocada al ámbito de la defensa y la seguridad nacional, las aplicaciones comerciales llegarán después. En el futuro, coches autónomos o drones podrían navegar con seguridad incluso si alguien bloquea o falsifica la señal del GPS, utilizando esta tecnología como un sistema de respaldo infalible.



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This technology could manage data traffic more efficiently across the radio spectrum, enabling faster and more stable connections in a world with an ever-increasing number of connected devices. It would allow for the precise detection and location of unauthorized drones or disguised espionage systems operating in a saturated frequency spectrum. Unfortunately, while the tests are very promising and prototypes already exist, there are still hurdles to overcome before it reaches your mobile phone. Current systems require bulky laser equipment and are highly sensitive to vibrations and extreme temperatures.

Esta tecnología podría gestionar de forma más eficiente el tráfico de datos en el espectro radioeléctrico, permitiendo conexiones más rápidas y estables en un mundo con cada vez más dispositivos conectados. Permitiría detectar y localizar con precisión drones no autorizados o sistemas de espionaje camuflados en un espectro de frecuencias saturado. Lamentablemente, aunque las pruebas son muy prometedoras y ya existen prototipos, todavía hay obstáculos que superar antes de que llegue a tu móvil. Los sistemas actuales requieren equipos de láser voluminosos y son muy sensibles a vibraciones y temperaturas extremas.

The company is working on integrated photonics to miniaturize the entire system onto chips the size of a microprocessor. Lab experiments are working, but these sensors have yet to be proven to consistently outperform traditional antennas under adverse real-world conditions (rain, dust, shocks). Quantum Spectrum isn't a product you'll buy tomorrow, but a technology demonstration that redefines what's possible, laying the groundwork for a new generation of radically more reliable electronic devices in an increasingly noisy and insecure world.

La compañía está trabajando en la fotónica integrada para miniaturizar todo el sistema en chips del tamaño de un microprocesador. Los experimentos en laboratorio funcionan, pero aún no se ha demostrado que estos sensores superen sistemáticamente a las antenas tradicionales en condiciones reales adversas (lluvia, polvo, golpes). Quantum Spectrum no es un producto que comprarás mañana, sino una demostración tecnológica que redefine lo que es posible, sentando las bases para una nueva generación de dispositivos electrónicos radicalmente más fiables en un mundo cada vez más ruidoso e inseguro.

More information/Más información
https://infleqtion.com/quantum-spectrum/

https://www.nationalgeographic.com.es/tecnologia/nuevo-sistema-radiofrecuencia-cuantica-supera-problemas-interferencias_28364

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True to it, in this world of ever-lncreasing connected devices a real-time and more reliable communication system must come into consideration to sort any interruption and un-authorisational mal-practices out now and more in the future.

I am in full hope and confidence that the project results could be achieved covering every other area than the now defense and the national security.

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