Super-rádio quântico detecta o espectro de rádio inteiro

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/02/2021

O sintonizador é composto por um laser energizando átomos artificiais.
[Imagem: U.S. Army]

Super-rádio

O sonho de consumo dos nossos avós eram rádios dotados de múltiplas faixas, que conseguiam sintonizar desde emissoras da cidade, que transmitiam em ondas curtas, até rádios de países distantes, que transmitiam em ondas mais longas.

Esses aparelhos eram mais caros, porque exigiam todo um sistema de sintonia capaz de captar e separar as diversas faixas de onda.

Agora finalmente tornou-se realidade aquilo que seria o sonho dos engenheiros que tentavam melhorar esses aparelhos.

Um trio de engenheiros do Laboratório de Pesquisas do Exército dos EUA criou um sensor que consegue analisar o espectro de rádio completo, e até além dele.

Isso permitirá criar "rádios" capazes de sintonizar das tradicionais estações de rádio AM e FM até Bluetooth, Wi-Fi e outros sinais de comunicação.

Na comparação com os antigos rádios, é como se eles não precisassem mais dos botões seletores de faixas, bastando ir girando o botão de sintonia continuamente para pegar qualquer emissora.

O dispositivo capta qualquer sinal na faixa de 0 a 20 GHz.

Os átomos de Rydberg são altamente sensíveis a campos eletromagnéticos.
[Imagem: U.S. Army]

Átomo de Rydberg

A técnica é baseada no que David Meyer e seus colegas chamam de "sensor quântico", um detector que usa um átomo de Rydberg, um átomo no qual um único elétron é levado para um estado altamente energizado, o que o faz orbitar seu núcleo a uma distância muito grande.

Os átomos de Rydberg têm uma série de propriedades muito interessantes - eles já foram usados até como qubits -, mas o que interessa neste caso é a sua resposta exagerada a campos elétricos e magnéticos, o que o torna um sintonizador excepcional.

O grande avanço da equipe foi conectar o átomo de Rydberg - um conjunto de átomos do elemento rubídio - diretamente ao circuito de micro-ondas que decodifica o sinal.

Para isso, feixes de laser criam os átomos de Rydberg diretamente acima de um circuito de micro-ondas, ampliando a faixa do espectro que está sendo detectada. Os átomos de Rydberg são sensíveis à tensão do circuito, permitindo que o dispositivo seja usado como uma "antena" muito sensível para uma ampla gama de sinais no espectro de RF.

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