Descoberta revolucionária. Relógio atómico portátil pode vir a substituir o GPS

Cientistas britânicos ficaram mais perto de criar um relógio atómico portátil que pode vir a substituir os sistemas de navegação por satélite GPS e Galileo, com uma eficiência de rastreamento melhorada em 80%, e que pode “revolucionar a forma como contamos o tempo no futuro”.

Há muitas tecnologias que usam o posicionamento de satélite como factor de localização, mas a perda do sinal no telemóvel, por exemplo, pode ser uma grande chatice quando não se sabe onde se está ou se pretende seguir um itinerário desconhecido.

Esse problema pode ser ultrapassado com um relógio atómico portátil que funciona com base na frequência de oscilação da energia do átomo, graças a uma tecnologia de ponta à base de feixes de laser descoberta por investigadores da Universidade de Sussex, no Reino Unido.

“Com um relógio atómico portátil, uma ambulância, por exemplo, continuará a ter acesso ao seu mapeamento enquanto estiver num túnel, e um passageiro poderá planear a sua rota enquanto estiver no subsolo ou sem sinal de telemóvel no meio do campo”, explica a investigadora Alessia Pasquazi do Laboratório de Fotónica Emergente (EPic Lab) da Escola de Matemática e Ciências Físicas da Universidade britânica.

A cientista constata num comunicado divulgado pela entidade e publicado no site Phys.org que a descoberta revolucionária “melhora a eficiência da parte do relógio responsável pela contagem em 80%”. Isto deixa-nos “mais perto de ver os relógios atómicos portáteis a substituírem o mapeamento por satélite, como o GPS”, desenvolvido nos EUA, o Galileu, criado na Europa, o GLONASS da Rússia e o Compass da China.

Este passo poderá tornar-se realidade “dentro de 20 anos”, aponta Alessia Pasquazi, considerando que “esta tecnologia vai mudar as vidas quotidianas das pessoas“, com potencial para ser aplicada “em carros sem motoristas, em drones e na indústria aeroespacial”.

Tecnologia baseada em laser de fibra óptica

Os relógios atómicos constituem o auge em termos de dispositivos de medição de tempo, sendo extremamente precisos, uma vez que perdem menos de um segundo a cada 10 mil milhões de anos. Mas pesam centenas de quilos.

Foi com este desafio em mente que os investigadores se dedicaram a reduzir a sua dimensão e peso extraordinários, visando criar um dispositivo prático e funcional que possa ser utilizado por qualquer pessoa, enquanto mantém as suas características de precisão.

Num relógio atómico, o ponto de referência – o pêndulo num relógio tradicional – deriva das propriedades quânticas de um único átomo confinado numa câmara, sendo “o campo electromagnético de um feixe de luz que oscila centenas de três mil milhões de vezes por segundo”, como explica a Universidade em comunicado. Para funcionar nesta velocidade, o elemento de contagem é “um laser altamente especializado que emite, simultaneamente, muitas cores precisas, uniformemente espaçadas em frequência”.

“Micro-pentes diminuem a dimensão dos pentes de frequência, explorando pequenos dispositivos chamados micro-ressonadores” que são muito complexos e que tornam os relógios atómicos pouco práticos.

Na investigação publicada no jornal Nature Photonics, os cientistas explicam como conseguiram resolver o dilema através de um “micro-pente excepcionalmente eficiente e robusto baseado num tipo único de onda chamado ‘solitão da cavidade do laser’“.

“Os solitões são ondas especiais que são particularmente robustas à perturbação. Os tsunamis, por exemplo, são solitões de água. Podem viajar sem serem perturbados por distâncias incríveis; depois do terramoto no Japão em 2011, alguns chegaram até à costa da Califórnia”, refere Alessia Pasquazi.

Nas experiências dos cientistas de Sussex, em vez de se usar água, recorreu-se a “pulsões de luz, confinadas numa pequena cavidade num chip”. “A nossa abordagem distintiva é inserir o chip num laser baseado em fibras ópticas, o mesmo que é usado para fornecer a Internet nas nossas casas”, esclarece Alessia Pasquazi.

“O solitão que viaja nesta combinação tem o benefício de explorar plenamente as capacidades das micro-cavidades de gerarem muitas cores, enquanto vai oferecendo a robustez e versatilidade de controlo dos lasers pulsados”, acrescenta a investigadora.

“O próximo passo é transferir esta tecnologia baseada em chip” para uma nova tecnologia de fibra que os cientistas esperam poder criar na Universidade de Sussex.

O plano é criar “um relógio atómico portátil que pode revolucionar a forma como contamos o tempo no futuro”, salienta o professor Marco Peccianti que também esteve envolvido na pesquisa.

ZAP //

PARTILHAR

RESPONDER

Prémios e dados pessoais. Worten alerta clientes para falso SMS em circulação

A Worten alerta os clientes para não partilharem dados pessoais em resposta a mensagens publicitárias falsas que estão a circular por SMS em nome da retalhista, a anunciar um prémio. "Alertamos que não devem ser facultados …

GNR já passou 2200 coimas por falta de limpeza de terrenos. Mais de cem câmaras multadas

Mais de uma centena de câmaras municipais foram multadas por falta de limpeza de terrenos, sendo a ausência de tratamento nas margens das estradas e junto às linhas de distribuição elétrica a principal infração registada …

Presidente do Governo da Catalunha pede a Filipe VI que abdique

O presidente do governo regional da Catalunha, Quim Torra, pediu na terça-feira ao rei Filipe VI que abdique e solicitou ao presidente do parlamento que convoque uma sessão plenária extraordinária para estabelecer uma "posição comum" …

Virologista chinesa diz que novo coronavírus foi "criado em laboratório militar"

A virologista chinesa que fugiu para os Estados Unidos deu mais uma entrevista onde assegura que o novo coronavírus foi "criado num laboratório militar". Numa nova entrevista, citada pelo jornal online Observador, Li Meng-Yan, a virologista …

Ministério da Saúde abre 435 vagas para médicos de família

É o maior número de vagas dos últimos anos colocadas a concurso para a contratação de médicos especialistas em medicina geral e familiar para o SNS. De acordo com o jornal Público, o Ministério da Saúde …

MP brasileiro processa pastor por anunciar cura com feijões para a covid-19

O Ministério Público brasileiro pediu a abertura de um processo contra o pastor evangélico Valdemiro Santiago e a Igreja Mundial do Poder de Deus, que anunciaram a cura da covid-19 a partir do cultivo de …

Dívida do Estado à ADSE ascende a 200 milhões de euros

A dívida do Estado à ADSE, em 2019, ascendia a 198,2 milhões de euros, segundo o parecer do Conselho Geral e de Supervisão (CGS) ao relatório e contas do ano passado, publicado no site do …

Governo dos Açores violou Constituição ao impor quarentena obrigatória

O confinamento obrigatório de 14 dias que o governo regional dos Açores tem imposto a quem chega à região autónoma é inconstitucional, dizem os juízes do Tribunal Constitucional. As autoridades açorianas violaram a Constituição ao impor …

China caminha a passos largos para a normalidade. Gaming, cerveja e Ikea dão empurrão

A China não regista, desde 17 de maio, vítimas mortais causadas pelo novo coronavírus. No entanto, há dois surtos ativos que parecem não impedir a população de caminhar em direção à normalidade. À semelhança do resto …

No regresso ao Superior, o Ministério recomenda aulas presenciais, com máscara e ao sábado

No regresso do Ensino Superior, o Ministério da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior recomenda que voltem as aulas em regime presencial com uso obrigatório de máscara e algumas das quais lecionadas ao sábado. Num comunicado …