Físicos da Universidade de Otago usaram um pequeno bulbo de vidro contendo vapor atômico para demonstrar uma possível nova forma de antena para ondas de rádio. A lâmpada foi “conectada” com raios laser e, portanto, pode ser colocada longe de qualquer sistema eletrônico do receptor.
Susi Otto, do Centro Dodd-Walls para Tecnologias Fotônicas e Quânticas, liderou os testes de campo do sensor portátil de radiofrequência atômica.
Um artigo sobre a criação foi publicado na Applied Physics Letters.
Esses sensores, que são habilitados por átomos no chamado estado de Rydberg, podem fornecer desempenho superior em relação às tecnologias de antena atuais, pois são altamente sensíveis, têm ampla sintonização e tamanho físico pequeno, tornando-os atraentes para uso em defesa e comunicações.
Por exemplo, poderiam simplificar as comunicações para os soldados no campo de batalha, uma vez que cobrem todo o espectro de frequências de rádio, em vez de necessitarem de múltiplas antenas para cobrir diferentes bandas de frequência, e são supersensíveis e precisos para detectar uma vasta gama de sinais críticos. A capacidade de eliminar a necessidade de múltiplos sensores também os torna úteis na tecnologia de satélite.
Importante, em comparação com sensores mais tradicionais, os sensores de Rydberg podem funcionar sem nenhuma peça de metal, que pode dispersar o campo de frequência de rádio de interesse, e o sensor atômico é acessado por meio de luz laser, substituindo a necessidade de cabos elétricos.
O novo design do grupo de Otago é portátil e pode ser levado para fora do laboratório. Numa primeira demonstração fora do laboratório, o sensor foi capaz de medir campos com eficiência a uma distância de 30 m usando um link de laser em espaço livre. Isso adiciona flexibilidade importante às tecnologias de detecção baseadas em átomos de Rydberg.
Eles preveem que esses desenvolvimentos tornarão os sensores quânticos mais robustos e econômicos, permitindo-lhes sair dos laboratórios e entrar no mundo real.
Mais informações: J. Susanne Otto et al, Distant RF field sensing with a passive Rydberg-atomic transducer, Applied Physics Letters (2023). DOI: 10.1063/5.0169993
Informações do periódico: Applied Physics Letters
