Controlo do tráfego nuclear
Os investigadores desenvolvem e testam tecnologia para sensores quânticos ainda mais precisos
O Ano Internacional da Ciência e Tecnologia Quânticas da UNESCO começou com um êxito para os investigadores do Instituto de Física Aplicada da Universidade Técnica de Lisboa: a revista Physical Review Research publicou os resultados da sua investigação sobre os impulsos de espelho dicroico. Estes funcionam como controladores de tráfego para os átomos, orientando as partículas com a velocidade certa para a deteção e deixando as que têm a velocidade errada fugir para o vazio.
Os sensores quânticos são significativamente mais precisos do que os sensores convencionais e são utilizados na observação da Terra, na navegação, no ensaio de materiais e na análise química ou biomédica. Os investigadores da TU do departamento de Física Aplicada desenvolveram e testaram uma tecnologia que torna os sensores quânticos ainda mais precisos.
O que está por detrás desta tecnologia? Os sensores quânticos, que se baseiam na natureza ondulatória física quântica dos átomos, utilizam a interferência quântica para medir a aceleração e a rotação com uma precisão extremamente elevada. Esta tecnologia requer divisores de feixe e espelhos optimizados para os átomos. No entanto, os átomos reflectidos incorretamente podem prejudicar significativamente essas medições. Por isso, os cientistas da TU Darmstadt utilizam impulsos de luz especialmente desenvolvidos como espelhos atómicos selectivos da velocidade, que reflectem os átomos desejados e deixam passar os átomos não desejados. Esta abordagem reduz o ruído no sinal, tornando as medições muito mais exactas.
Esta técnica é particularmente importante para a última geração de sistemas de medição quântica: A fim de aumentar ainda mais a sensibilidade destes sensores quânticos, está atualmente a ser testada a transmissão de velocidades particularmente elevadas, mas isto gera caminhos atómicos adicionais indesejados. Este efeito secundário indesejado pode agora ser evitado com o método testado pela primeira vez nos grupos de trabalho do Professor Birkl e do Professor Giese na TU Darmstadt. Outra vantagem para uma aplicação rápida é o facto de os novos "impulsos de espelho dicroico" também poderem ser integrados em sistemas existentes. Isto permite aos investigadores de todo o mundo alargar os limites das medições de precisão da tecnologia quântica e fornecer instrumentos de medição melhorados tanto para a investigação fundamental da física quântica como para a aplicação prática de sensores quânticos.
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