Truque quântico pode levar a radar furtivo

por Phil McKenna

Fonte: New Scientist

Os sistemas de radares furtivos (stealth) e a habilidade de transmitir grandes quantidades de dados através de longas distâncias estão mais próximos graças a uma técnica que poderia melhorar a eficiência da ótica moderna por um fator de 1000.

Os métodos tradicionais de transmissão de dados, como a fibra-ótica e os radares a laser, requerem cerca de 100 fótons para transmitir um único bit de dados. Agora, uma equipe liderada por Saikat Guha, da Raytheon BBN Technologies em Cambridge, Massachusetts, afirma ser capaz de transmitir 10 bits em um único fóton – uma melhoria de mil vezes.  

Para fazer isso, os pesquisadores exploram um fenômeno conhecido como emaranhamento, no qual o estado quântico de um fóton é ligado ao de outro, independentemente da distância existente entre as partículas. Uma vez criados, cada par emaranhado de fótons é separado ao se passar um feixe laser composto dos próprios fótons através de um filtro feito a partir de um cristal não-linear. Isso divide o feixe em dois, de modo que cada um dos feixes de saída possua um dos fótons de um par emaranhado.

Agora a equipe está desenvolvendo transmissores que dispararão um dos feixes contra um alvo, enquanto mantém o outro próximo ao transmissor. Quando um fóton atinge o alvo, ele quica de volta na direção do transmissor em um processo que altera a partícula. Quando retorna para o detector, o fóton alterado não está mais estritamente emaranhado com seu par, mas Guha afirma que sua equipe já demonstrou que “ainda existe alguma memória remanescente que permanece entre os dois fótons”.

Os pesquisadores esperam conseguir informações sobre o alvo (sua distância, tamanho e velocidade), baseados nas mudanças das propriedades do fóton recapturado – como sua polarização, frequência e momento linear – quando comparado com seu parceiro.

A equipe mostrou em experimentos realizados em laboratório que esse método pode ser usado para coletar mais dados de cada fóton do que os métodos convencionais. Isso significa que uma quantidade significativamente menor de luz é necessária para que se consiga a mesma qualidade de imagem de um radar a laser convencional.

“Se você fizer isso com menos energia [luminosa], o objeto que você estiver interrogando nunca saberá que está sendo avaliado”, observa Alexander Sergienko, da Boston University, que não se envolveu na pesquisa. “É por isso que a DARPA está interessada”. Em agosto de 2010, a Raytheon recebeu US$2,1 milhões da Agência de Pesquisas em Projetos Avançados de Defesa (DARPA, em inglês) dos EUA para desenvolver a tecnologia.         

A tecnologia também poderia ser usada para transmitir dados a taxas maiores do que as da luz convencional ou das transmissões de rádio. No entanto, desenvolver transmissores e receptores para as duas aplicações será difícil, pondera Sergienko. “Conhecemos a ciência, mas na prática é muito difícil fazer isso”, avalia ele.