Chip fotônico refaz após 88 anos a medição de uma frequência do estrôncio e reduz a incerteza em mais de 50 vezes
Pesquisadores sul-coreanos do KRISS usaram um chip com grade óptica para determinar de novo uma transição do átomo de estrôncio, medida pela primeira vez em 1938. O dado interessa a tecnologias quânticas.
Uma medição feita em 1938 acaba de ser superada por um chip. Pesquisadores da Coreia do Sul mediram de novo uma frequência óptica característica do átomo de estrôncio e chegaram a uma incerteza mais de 50 vezes menor que a da referência histórica. A informação é do site O Antagonista, que repercutiu o estudo nesta semana. O trabalho é do Instituto Coreano de Padrões e Ciência (KRISS), segundo o Phys.org e o AZoM.
Uma referência de 88 anos
O valor usado até aqui vinha de 1938. Naquele ano, pesquisadores compararam o espectro da luz solar com a luz de um arco elétrico de estrôncio. De acordo com o Phys.org, a incerteza dessa medição era grande demais para os ajustes de precisão dos lasers atuais.
Hoje, laboratórios trabalham com átomos de estrôncio resfriados por lasers para fazer medições extremamente precisas, segundo O Antagonista. Sem um número confiável de referência, os pesquisadores precisavam observar a resposta dos átomos e corrigir a frequência do laser aos poucos. O AZoM compara o procedimento a girar o botão de um rádio analógico até achar a estação.
O papel do chip
O componente central do experimento é o chamado chip fotônico de grade. Ele foi desenvolvido pelo KRISS em conjunto com o Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST) e o Centro Nacional de Nanofabricação (NNFC), de acordo com o Phys.org.
O chip fica dentro de uma câmara de vácuo. Uma estrutura fina de grade em sua superfície difrata e reflete a luz em direções definidas. Segundo o AZoM, isso reduz os erros causados por vibrações mecânicas, comuns em montagens que exigem alinhar vários espelhos externos.
O novo número
Depois de cerca de um ano de medições, os cientistas chegaram a 650,503815 terahertz, com incerteza próxima de 5 megahertz, informa O Antagonista. É o resultado que, segundo o veículo, representa uma melhora superior a 50 vezes sobre a referência de 1938.
A medição também foi ligada ao padrão nacional de tempo e frequência da Coreia, a Hora Padrão da Coreia, mantida pelo KRISS. Como esse padrão está vinculado ao Sistema Internacional de Unidades (SI), o valor pode ser comparado de forma confiável com o de outros laboratórios do mundo, segundo o Phys.org.
O título da reportagem de O Antagonista aponta ainda uma possível aplicação: o dado poderia ajudar a reduzir o tamanho de equipamentos quânticos. As fontes consultadas não detalham prazos nem produtos que usem o resultado, e não é possível dizer quando isso chegaria ao mercado.