Receptor Quantum pode detectar grande faixa do espectro de RF

Investigadores do Exército dos EUA construíram um chamado “sensor quântico”, que pode analisar todo o espectro de RF e sinais do mundo real, diz um relatório da Physics.org.
O sensor quântico – tecnicamente um sensor Rydberg – pode amostrar o espectro de RF de 0 a 20 GHz e é capaz de detectar sinais de rádio AM e FM, bem como Bluetooth, Wi-Fi e outros protocolos de comunicação RF.
A Physical Review Applied, revista por pares, publicou as descobertas dos pesquisadores, “Analisador de espectro Rydberg acoplado a Waveguide de 0 a 20 Gigaherz“, com coautoria dos pesquisadores do Exército David Meyer, Paul Kunz e Kevin Cox.
“O sensor Rydberg usa feixes de laser para criar átomos Rydberg altamente excitados diretamente acima de um circuito de micro-ondas, para aumentar e aprimorar a parte do espectro que está a ser medido”, explica o artigo. “Os átomos de Rydberg são sensíveis à tensão do circuito, permitindo que o dispositivo seja usado como uma ponta de prova sensível para a ampla gama de sinais no espectro de RF.”
Cox, um pesquisador do Laboratório de Pesquisa do Exército do Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército dos EUA (DEVCOM), chamou o desenvolvimento de “um passo realmente importante para provar que os sensores quânticos podem fornecer um conjunto novo e dominante de capacidades para os nossos soldados, que estão a operar num, cada vez mais complexo, campo de batalha eletromagnético”.  Cox disse que as demonstrações anteriores dos sensores atômicos Rydberg só foram capazes de detectar regiões pequenas e específicas do espectro de RF, mas “o nosso sensor agora opera continuamente numa ampla faixa de frequência pela primeira vez”.
A tecnologia usa átomos de rubídio, que são estimulados a estados de Rydberg de alta energia. Estes interagem fortemente com os campos elétricos do circuito, permitindo a detecção e demodulação de qualquer sinal recebido no circuito. O relatório afirma que o analisador de espectro Rydberg tem potencial para “superar as limitações fundamentais da eletrônica tradicional em sensibilidade, largura de banda e faixa de frequência”.
De acordo com Meyer, “os dispositivos baseados em constituintes quânticos são uma das principais prioridades do Exército para permitir a surpresa técnica no competitivo espaço de batalha do futuro. Os sensores quânticos em geral, incluindo o demonstrado aqui, oferecem sensibilidade e precisão incomparáveis ​​para detectar uma ampla gama de sinais de missão crítica. ”
Os investigadores planeiam um desenvolvimento adicional para melhorar a sensibilidade do sinal do analisador de espectro Rydberg, com o objetivo de superar a tecnologia de ponta existente. “Um esforço significativo de física e engenharia ainda é necessário antes que o analisador Rydberg possa ser integrado a um dispositivo testável em campo”, disse Cox.

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