Tendencias Científicas
Chip semiconductor del NPL, adaptado para atrapar y enfriar átomos. Fuente: NPL.
El Laboratorio de Ciencia y Tecnología de la Defensa (DSTL) del Ministerio de Defensa británico ha presentado hoy una serie de proyectos de investigación para llevar al mercado la ciencia que hay detrás de los relojes atómicos más precisos del mundo.
La Exhibición Sincronización, Navegación y Detección Cuántica, que ha tenido lugar en el Laboratorio Nacional de Física (NPL), en Teddington, tiene como objetivo acelerar la explotación de la mecánica cuántica para el control del tiempo de alta precisión y para navegación GPS independiente y avanzada en el marco del sector de la defensa y la industria en general del Reino Unido.
Entre los proyectos presentados hoy se incluye el desarrollo del primer reloj óptico portátil del mundo en la Universidad de Birmingham. El sistema, del tamaño de una maleta, utiliza la luz láser, en lugar de la radiación de microondas utilizada en relojes atómicos tradicionales, para ofrecer un cronometraje hasta 100 veces más preciso.
También ha habido presentaciones de un interferómetro atómico de sobremesa para proporcionar datos de posición de submarinos sumergidos con alta precisión y alta fiabilidad, así como del uso de fibra de centro hueco en relojes atómicos compactos y de baja potencia para su uso en los sectores de energía y telecomunicaciones .
El ministro de Ciencia y Universidades británico, David Willetts, ha declarado, según se hace eco la nota de prensa del NPL, de la que se hace eco EurekAlert: "Los científicos necesitan libertad para explorar las líneas de investigación más interesantes, y también tenemos que buscar oportunidades de comercialización temprana"
"El evento de hoy", ha continuado, "es una oportunidad excepcional para mejorar la colaboración entre la industria , la academia y el gobierno, y así proporcionar un trampolín para la explotación de los beneficios de las tecnologías cuánticas".
La Exhibición Sincronización, Navegación y Detección Cuántica, que ha tenido lugar en el Laboratorio Nacional de Física (NPL), en Teddington, tiene como objetivo acelerar la explotación de la mecánica cuántica para el control del tiempo de alta precisión y para navegación GPS independiente y avanzada en el marco del sector de la defensa y la industria en general del Reino Unido.
Entre los proyectos presentados hoy se incluye el desarrollo del primer reloj óptico portátil del mundo en la Universidad de Birmingham. El sistema, del tamaño de una maleta, utiliza la luz láser, en lugar de la radiación de microondas utilizada en relojes atómicos tradicionales, para ofrecer un cronometraje hasta 100 veces más preciso.
También ha habido presentaciones de un interferómetro atómico de sobremesa para proporcionar datos de posición de submarinos sumergidos con alta precisión y alta fiabilidad, así como del uso de fibra de centro hueco en relojes atómicos compactos y de baja potencia para su uso en los sectores de energía y telecomunicaciones .
El ministro de Ciencia y Universidades británico, David Willetts, ha declarado, según se hace eco la nota de prensa del NPL, de la que se hace eco EurekAlert: "Los científicos necesitan libertad para explorar las líneas de investigación más interesantes, y también tenemos que buscar oportunidades de comercialización temprana"
"El evento de hoy", ha continuado, "es una oportunidad excepcional para mejorar la colaboración entre la industria , la academia y el gobierno, y así proporcionar un trampolín para la explotación de los beneficios de las tecnologías cuánticas".
La cuántica
La explotación de la mecánica cuántica que sostiene las leyes de la naturaleza en las escalas de longitud más pequeña ya ha dado al mundo una gran cantidad de nuevas tecnologías, incluyendo los semiconductores, microprocesadores, rayos láser, la energía nuclear, las cámaras térmicas y las cámaras digitales.
La segunda revolución cuántica en el campo de la sincronización, la navegación y detección (TNS, por sus siglas en inglés) se basa en los átomos ultrafríos, enfriados con láser a temperaturas de mil millones de veces más bajas que las del espacio exterior. En sus energías más bajas los átomos se convierten en los cuerpos más fríos conocidos en el universo.
En la actualidad , sin embargo , el uso de átomos ultra-fríos para las tecnologías cuánticas TNS se limita al laboratorio y no se adopta de forma más amplia por el poco práctico tamaño y coste de los instrumentos necesarios.
Por tanto, los proyectos presentados hoy no sólo están enfocados a superar los límites físicos clásicos pasados hacia un rendimiento óptimo, sino que también están investigando los procedimientos de miniaturización y el posible uso de nuevos materiales para reducir los costes y aumentar su funcionalidad para la industria.
Usos prácticos
Aunque las aplicaciones más inmediatas de todos estos avances están en el campo militar, también podrían tener aplicaciones civiles, como la geo-topografía y la prospección de minerales.
Los sistemas de navegación cuánticos serán 1.000 veces más precisos que los actuales, lo que facilitará la navegación de los subamarinos. Si tiene éxito, explica New Scientist, podrán ser miniaturizados para su uso en aviones, trenes, automóviles y teléfonos móviles.
El GPS no funciona bajo el agua, por lo que los submarinos utilizan acelerómetros, que pueden provocar un error de un kilómetro en el control de la posición desde que se sumerge hasta que sale a la superficie. Con los sistemas cuánticos, el error se reducirá a un metro.
La explotación de la mecánica cuántica que sostiene las leyes de la naturaleza en las escalas de longitud más pequeña ya ha dado al mundo una gran cantidad de nuevas tecnologías, incluyendo los semiconductores, microprocesadores, rayos láser, la energía nuclear, las cámaras térmicas y las cámaras digitales.
La segunda revolución cuántica en el campo de la sincronización, la navegación y detección (TNS, por sus siglas en inglés) se basa en los átomos ultrafríos, enfriados con láser a temperaturas de mil millones de veces más bajas que las del espacio exterior. En sus energías más bajas los átomos se convierten en los cuerpos más fríos conocidos en el universo.
En la actualidad , sin embargo , el uso de átomos ultra-fríos para las tecnologías cuánticas TNS se limita al laboratorio y no se adopta de forma más amplia por el poco práctico tamaño y coste de los instrumentos necesarios.
Por tanto, los proyectos presentados hoy no sólo están enfocados a superar los límites físicos clásicos pasados hacia un rendimiento óptimo, sino que también están investigando los procedimientos de miniaturización y el posible uso de nuevos materiales para reducir los costes y aumentar su funcionalidad para la industria.
Usos prácticos
Aunque las aplicaciones más inmediatas de todos estos avances están en el campo militar, también podrían tener aplicaciones civiles, como la geo-topografía y la prospección de minerales.
Los sistemas de navegación cuánticos serán 1.000 veces más precisos que los actuales, lo que facilitará la navegación de los subamarinos. Si tiene éxito, explica New Scientist, podrán ser miniaturizados para su uso en aviones, trenes, automóviles y teléfonos móviles.
El GPS no funciona bajo el agua, por lo que los submarinos utilizan acelerómetros, que pueden provocar un error de un kilómetro en el control de la posición desde que se sumerge hasta que sale a la superficie. Con los sistemas cuánticos, el error se reducirá a un metro.
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