Por Cientistas da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa dos Estados Unidos estão desenvolvendo um inovador “laser quântico” de uso militar, capaz de atravessar a névoa e operar a longas distâncias.
Eles receberam um financiamento de US$ 1 milhão (aproximadamente R$ 5,3 milhões) para construir um protótipo desta nova tecnologia.
Novo laser apresenta maior precisão
Via Flickr
Os lasers já desempenham um papel crucial em operações militares, sendo amplamente utilizados em diversas aplicações, como comunicações por satélite, tecnologia de direcionamento, sistemas de mapeamento e rastreamento.
A inovação mais recente é a tecnologia de “laser de dímero fotônico quântico”, que utiliza o emaranhamento quântico para unir partículas de luz, gerando um feixe altamente concentrado.
Este avanço representa um salto significativo em relação aos sistemas convencionais. Nos lasers tradicionais, os elétrons nos átomos são estimulados a oscilar em uníssono.
À medida que esses elétrons se deslocam de um estado de alta energia para um estado de baixa energia, eles liberam uma forma de luz com comprimento de onda e fase uniformes, que é refinada em um feixe de laser concentrado.
Por outro lado, o novo protótipo de laser quântico é projetado para manter sua precisão e força em distâncias maiores e sob condições adversas, superando as limitações dos sistemas tradicionais.
Os pesquisadores acreditam que esta tecnologia não apenas aprimorará as capacidades militares, mas também abrirá novas possibilidades em áreas como comunicação segura e exploração espacial.
Tecnologia pode ajudar
O laser de dímero fotônico de duas cores opera ao conectar pares de fótons através de um processo conhecido como emaranhamento quântico.
Este fenômeno ocorre quando duas ou mais partículas se interligam de tal maneira que o estado de uma partícula influencia instantaneamente o estado da outra, independentemente da distância que as separa.
Quando dois fótons se entrelaçam por emaranhamento quântico, eles formam dímeros fotônicos. Estes são mais fáceis de manipular, pois atuam de forma unificada, com qualquer alteração em um fóton afetando diretamente o outro.
Essa ligação de partículas de luz aumenta a energia e a estabilidade do laser, tornando-o mais eficaz para operações de longa distância e em condições adversas, como temperaturas extremas e neblina.
Além disso, essa tecnologia pode ser crucial para a computação quântica e telecomunicações, permitindo a transmissão de dados de maneira mais rápida e segura.
Via Flickr
Matéria quântica
O objetivo de trabalho desse laser é a matéria quântica. Ela se refere às formas de matéria que exibem comportamentos e propriedades determinadas pelas leis da mecânica quântica, a teoria que descreve o comportamento de partículas em escalas muito pequenas, como átomos e subpartículas.
Entre suas características distintivas está a superposição, onde partículas podem estar em múltiplos estados ao mesmo tempo.
Também temos o emaranhamento, um fenômeno em que partículas se interligam de tal forma que o estado de uma influencia instantaneamente o estado da outra, independentemente da distância entre elas.
E por fim, a quantização, onde certas propriedades, como energia, só podem assumir valores discretos específicos.
Além disso, a dualidade onda-partícula descreve como partículas subatômicas exibem propriedades tanto de partículas quanto de ondas. Enquanto isso, o túnel quântico permite que partículas atravessem barreiras energéticas que seriam intransponíveis segundo a física clássica.
Essas características únicas da matéria quântica são fundamentais para avanços tecnológicos em áreas como computação quântica, criptografia e materiais avançados.
Agora, tecnologias como um laser quântico conseguiriam atingir o núcleo dessa matéria, até então mais no campo da teoria do que na prática. Ainda, é uma forma de avançar consideravelmente na ciência, e caminhar para novas revoluções e criações no campo físico.
Fonte: Olhar Digital
