Sandia Labs reduz a navegação quântica ao tamanho de um chip; avanço no posicionamento sem GPS

Pesquisadores do Sandia National Labs criaram chips ópticos miniaturizados que podem revolucionar a tecnologia de navegação quântica. Esses chips permitem o desenvolvimento de sensores quânticos significativamente menores para posicionamento preciso sem depender de satélites GPS.

Os sensores de movimento tradicionais de nível de navegação, aproximadamente do tamanho de uma toranja, dependem de sinais de GPS para orientação. Em contrapartida, a navegação quântica emprega interferômetros de átomos para rastrear a posição e o movimento de forma independente. Entretanto, os sistemas quânticos anteriores exigiam equipamentos do tamanho de uma sala para abrigar seis grandes interferômetros de átomos.

O avanço da equipe da Sandia está criando chips ópticos ultracompactos que alimentam os sensores de navegação quântica. Esses chips integram circuitos fotônicos para substituir os volumosos sistemas de laser normalmente usados em interferômetros de átomos. O resultado é um pacote pequeno o suficiente para ser amplamente implantado.

Um componente importante dessa inovação é um modulador capaz de controlar e combinar com precisão várias frequências de laser de uma única fonte. Isso elimina a necessidade de empilhar lasers individuais, reduzindo ainda mais o tamanho e a complexidade.

Além da miniaturização, os novos chips oferecem maior durabilidade contra vibrações e choques, o que pode permitir a implantação em ambientes desafiadores, inadequados para os modelos atuais.

Outra vantagem significativa é a redução de custos. Embora os sistemas de navegação quântica existentes possam ser proibitivamente caros, com moduladores a laser individuais custando mais de US$ 10.000, a equipe da Sandia pretende aproveitar as técnicas de fabricação de semicondutores para produção em massa. Essa abordagem poderia reduzir drasticamente os custos e aumentar a acessibilidade.

Jongmin Lee, um cientista da Sandia, enfatizou a importância de reduzir a dependência do GPS, observando que os sinais de satélite podem ser interrompidos ou falsificados, o que representa riscos para operações militares e sistemas de transporte automatizados.

As possíveis aplicações vão além da navegação. A equipe está explorando o uso desses sensores quânticos para detectar mudanças gravitacionais sutis e mapear recursos e estruturas subterrâneas.

Essa pesquisa inovadora foi apresentada como matéria de capa na revista Science Advances, destacando sua importância na tecnologia quântica e na navegação.